[發(fā)明專利]一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810631311.6
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108425239A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡楨;于龍;盧飛;張乾;李振奮;黃玉東
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M15/37;D06M15/61;D06M11/83;D06M11/79;D06M11/46;D06M11/45;D06M11/77;C01B32/194
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 賈澤純

一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法，本發(fā)明涉及一種在纖維表面生長氣凝膠的方法。本發(fā)明要解決現(xiàn)有纖維表面改性中工藝流程復雜，設(shè)備成本較高，比表面積低的問題。方法：一、石墨烯分散液的制備；二、石墨烯水凝膠在纖維表面的生長；三、石墨烯氣凝膠負載纖維的制備；四、復合石墨烯氣凝膠負載纖維的制備，即完成一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法。本發(fā)明用于一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在纖維表面生長氣凝膠的方法。

背景技術(shù)

化學纖維具有強度高、質(zhì)輕、易洗快干、彈性好、不怕霉蛀等突出優(yōu)點，因而在生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，已涌現(xiàn)出性能更加優(yōu)異的特種合成纖維，如聚苯并咪唑纖維、芳綸、聚苯撐苯并二噁唑纖維等。然而，化學纖維表面較為光滑，功能基團含量較少，具有較高的表面惰性，從而限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。常用的纖維表面處理方法包括輻射處理、等離子體處理、偶聯(lián)劑處理、化學處理及超臨界處理等，其原理是通過增加纖維表面的粗糙度和功能基團的數(shù)量，提高纖維的表面活性。但上述方法的操作工藝復雜，所需設(shè)備成本較高，比表面積低，僅為10平方米每克到20平方米每克，從而限制了在纖維表面改性方法的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有纖維表面改性中工藝流程復雜，設(shè)備成本較高，比表面積低的問題，而提供一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法。

一種在纖維表面生長復合石墨烯氣凝膠的方法是按以下步驟進行：

一、石墨烯分散液的制備：

將氧化石墨烯加入水中，得到氧化石墨烯分散液，然后向氧化石墨烯分散液中加入還原劑，超聲處理1h～2h，得到石墨烯分散液；

所述的氧化石墨烯與還原劑的質(zhì)量比為1:(0.3～1)；所述的氧化石墨烯分散液的濃度為1mg/mL～10mg/mL；

所述的還原劑為抗壞血酸、亞硫酸氫鈉、乙二胺、水合肼或碘化氫；

二、石墨烯水凝膠在纖維表面的生長：

將抽提過的纖維或者預(yù)處理后的纖維置于超細管狀模具中并固定纖維兩端，然后將石墨烯分散液注入超細管狀模具中，密封，然后在溫度為20℃～180℃的條件下，水熱還原2h～18h，將水熱還原后的纖維水洗滌，得到石墨烯水凝膠負載的纖維；

所述的超細管狀模具內(nèi)徑為0.05mm～5mm；

三、石墨烯氣凝膠負載纖維的制備：

將石墨烯水凝膠負載的纖維繞卷，干燥生成孔隙結(jié)構(gòu)，得到石墨烯氣凝膠負載纖維；

四、復合石墨烯氣凝膠負載纖維的制備：

將功能材料配制成功能材料溶液，將石墨烯氣凝膠負載纖維浸漬在功能材料溶液中1h～24h，取出后洗滌，得到石墨烯氣凝膠復合纖維；

所述的功能材料溶液濃度為0.1g/L～100g/L；

所述的功能材料為金屬有機骨架化合物、碳納米管、小分子染料、金納米粒子、聚苯胺、氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、碳化硅或氮化硅。

本發(fā)明采用現(xiàn)有公開的方法制備氧化石墨烯，如申請?zhí)枮?01010561022.7的《石墨烯/TiO₂基抗近紅外/紫外輻射高分子復合薄膜及其制備方法》中記載的制備方法。

本發(fā)明的有益效果是：