[发明专利]一种石墨烯基碳纳米纤维的制备方法

摘要

本发明以聚丙烯腈为碳源，加入本发明改进的方法制备得到的氧化石墨烯，然后通过静电纺丝技术制备得到氧化石墨烯/聚丙烯的纳米纤维，接着采用预氧化和炭化步骤制备得到石墨烯基碳纳米纤维。本发明的方法制备得到的石墨烯基碳纳米材料，极易分散且减少了片层的堆叠，有利于官能团在高温时的脱除，使得纳米纤维的电导率和比表面积得到提高。在电流密度为1A/g的条件下，其比电容为468F/g。

主权项

一种石墨烯基碳纳米纤维的制备方法，包括：(1)将2‑5重量份的鳞片石墨，300‑500重量份的浓硫酸和30‑60重量份的磷酸混合均匀，缓慢加入15‑20重量份的高锰酸钾，于45‑55℃下搅拌9‑18小时；(2)在0‑5℃下，向混合物中加入300‑500重量份的去离子水，和20‑50重量份的10‑30wt％浓度的双氧水，并搅拌5‑10分钟；(3)分离并先后用去离子水、10‑30wt％浓度的盐酸和无水乙醇洗涤产物，真空干燥得到氧化石墨烯；(4)将0.01‑0.1重量份的所述氧化石墨烯加入5‑20重量份的N,N‑二甲基甲酰胺中，超声分散至完全分散；(5)在搅拌的同时，加入0.5‑1.5重量份的聚丙烯腈，加热到40‑50℃并持续搅拌，直至聚丙烯腈完全溶解，得到混合液；(6)将所述混合液静电纺丝，以铝箔作为接收屏，得到纺丝薄膜；(7)强所述薄膜空气中在250‑300℃下预氧化，然后在保护气氛中于750‑850℃下炭化30‑120分钟，得到所述石墨烯基碳纳米纤维。