[发明专利]一种石墨烯复合纤维吸收剂及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯复合纤维吸收剂，以聚丙烯腈基碳纤维为载体，纤维直径介于5～30μm之间，密度不大于3.5g/cm³，物料有效组分的质量组成为：

石墨烯0.5～15份，

磁性材料1～25份，

聚丙烯腈100固体份；

采用湿法纺丝或干喷湿纺工艺、预氧化和碳化还原工艺成型；

所述石墨烯材料为石墨烯或氧化石墨烯；所述磁性材料为纳米级铁磁性金属粉或其化合物中的至少一。

2.根据权利要求1所述的石墨烯复合纤维吸收剂，有效物料成分的质量组成为：

石墨烯2～10份，

磁性材料5～15份，

聚丙烯腈100固体份。

3.根据权利要求1所述的石墨烯复合纤维吸收剂，有效物料成分的质量组成为：

石墨烯5～12份，

磁性材料10～20份，

聚丙烯腈100固体份。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的石墨烯复合纤维吸收剂，纤维长径比介于40～400之间。

5.根据权利要求1～3任意一项所述的石墨烯复合纤维吸收剂，所述聚丙烯腈树脂为丙烯腈与共聚单体的共聚体系，共聚单体为衣康酸、丙烯酸、衣康酸胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸中的一种或其中几种的混合体系。

6.根据权利要求1～3任意一项所述的石墨烯复合纤维吸收剂，所述聚丙烯腈为15wt％～30wt％的二甲基亚砜、二甲基乙酰胺或N'N二甲基甲酰胺溶溶液。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的石墨烯复合纤维吸收剂的制备方法，包括纺丝液制备、纺丝、预氧化处理与碳化还原过程，其特征在于：

纺丝液制备：石墨烯材料分散到溶剂中；磁性材料分散至聚丙烯腈聚合液中；在45～65℃将两者混合并分散均匀，得到纺丝液；

纺丝：采用湿法纺丝或干喷湿纺工艺制备石墨烯/纳米磁性材料/聚丙烯腈复合原生纤维，纺丝温度为45～65℃，凝固浴温度为25～50℃，喷丝孔直径介于30～100mm之间；

预氧化：预氧化条件为空气或氮气气氛、150～270℃/60～120min；

碳化还原：碳化条件为惰性气氛、600～900℃/5～30min。

8.根据权利要求7所述的石墨烯复合纤维吸收剂的制备方法，其特征在于：纺丝液制备方法为石墨烯材料、丙烯腈与共聚单体共聚合，添加磁性材料并分散均匀。

9.根据权利要求7所述的石墨烯复合纤维吸收剂的制备方法，其特征在于：碳化还原过程的惰性气氛为氮气气氛。