[發明專利]一種多元素摻雜的石墨烯纖維、其制備和應用

有效

• 申請號: 201910945024.7
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110629325B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 肖菲;許云;張艷;趙安順
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: D01F9/12
• 分類號: D01F9/12;C01B32/184;G01N27/30;G01N27/327
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 彭翠;李智

1.一種多元素摻雜的石墨烯纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將氧化石墨烯溶液用濕法紡絲的方法注入到凝固浴中，使氧化石墨烯凝膠化析出，得到氧化石墨烯纖維，所述凝固浴為離子液體的水溶液；所述離子液體中含有N、B、P、S和F中的至少兩種元素；所述離子液體的濃度為1-10mg/L；

(2)將步驟(1)得到的氧化石墨烯纖維進行還原處理，使所述氧化石墨烯表面的含氧官能團還原，干燥后得到石墨烯纖維；

(3)將步驟(2)獲得的石墨烯纖維置于惰性氣氛下煅燒，使得石墨烯纖維發生碳化，暴露的邊緣的活性位點有利于催化反應，得到多元素摻雜的石墨烯纖維。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述氧化石墨烯溶液中氧化石墨烯的濃度為10-30mg/mL。

3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述氧化石墨烯溶液通過如下方法獲得：

S1：將膨脹石墨氧化剝離得到氧化石墨烯初始溶液；

S2：將該氧化石墨烯初始溶液用超純水反復潤洗至中性；

S3：將潤洗至中性的氧化石墨烯初始溶液混勻并離心，得到步驟(1)所述氧化石墨烯溶液。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述離子液體為1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸鹽、1-丁基-3- 甲基咪唑四氟硼酸鹽和1-丁基-3- 甲基咪唑六氟磷酸中的一種或多種。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述還原采用的還原劑為氫碘酸，還原時間為12-24小時。

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述煅燒的煅燒溫度為500-1000℃，煅燒時間為1-3小時。

7.如權利要求1至6任一項所述的制備方法制備得到的多元素摻雜的石墨烯纖維。

8.如權利要求7所述的多元素摻雜的石墨烯纖維的應用，其特征在于，用作電化學生物傳感器。