[發明專利]一種利用微流控技術可控制備石墨烯纖維的方法

有效

• 申請號: 201910849568.3
• 申請日: 2019-09-09
• 公開（公告）號: CN110512311B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 張克勤;尹菲;胡建臣
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12;D01F9/32;D01F11/12
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞

1.一種石墨烯纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)采用微流控芯片對氧化石墨烯水溶液進行微流控紡絲，得到氧化石墨烯纖維；所述微流控芯片包括內相通道和外相通道，所述內相通道用于容置所述氧化石墨烯水溶液，所述外相通道用于容置凝固液，所述內相通道設有內相通道出口，所述內相通道通過內相通道出口與外相通道流體連通；所述內相通道的內徑與內相通道出口的內徑比為3:1-2；所述內相通道的內徑與外相通道的內徑比為3:4-5；所述氧化石墨烯水溶液的流速為3-4mL/h，所述凝固液的流速為18-20mL/h；

微流控紡絲方法如下：

將所述氧化石墨烯水溶液和凝固液分別通入所述內相通道和外相通道，所述氧化石墨烯水溶液經由內相通道出口流入外相通道，在凝固液的作用下凝固，得到所述氧化石墨烯纖維；其中，氧化石墨烯水溶液和凝固液的流速之比為1:4-6；

(2)將所述氧化石墨烯纖維在還原劑的作用下發生反應，反應溫度為90℃，得到所述石墨烯纖維。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述內相通道的內徑為150μm以上。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述內相通道的內徑為600μm，內相通道出口的內徑為200-400μm，外相通道的內徑為800μm。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述氧化石墨烯水溶液的濃度為10-20mg/mL。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述凝固液為氯化鈣的水-乙醇溶液。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(2)之前，還包括將外相通道流出的氧化石墨烯纖維在凝固液中浸泡30min，然后清洗并在25-60℃下干燥的步驟。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(2)中，所述還原劑為氫碘酸、維生素C、肼或其衍生物、還原性糖或硼氫化鈉。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述石墨烯纖維單根的直徑為20-100μm。