[发明专利]一种利用3D溶液打印技术制备石墨烯纳米带纤维的方法

摘要

一种利用3D溶液打印技术制备石墨烯纳米带纤维的方法，本发明涉及利用3D打印技术制备纤维的方法，本发明是要解决的现有的石墨烯纤维的加工方法工艺复杂、生产周期长的技术问题。本方法一、由多壁碳纳米管制备石墨烯纳米带；二、把石墨烯纳米带分散在高纯去离子水中得到打印溶液，再经3D液态打印机的打印器的喷头打印到乙酸乙酯的凝固浴中，凝固后，取出烘干，得到石墨烯纳米带纤维。该方法工艺简单，精度高，形状和尺寸要更改和调节，可工业化生产，所制备的石墨烯纳米带纤维的拉伸强度达到90～100MPa，同时该纤维具有较高的柔性，可用于能源存储器件、光伏器件、传感器等领域。

主权项

一种利用3D溶液打印技术制备石墨烯纳米带纤维的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、将多壁碳纳米管放入浓硫酸与浓磷酸的混合溶液中，加入高锰酸钾，在温度为55～80℃的条件下反应为1～5小时，反应结束后，加入含有过氧化氢的冰水溶液进行稀释，然后用高速离心机使固液分离，提取固体物；再将固体物用盐酸、去离子水进行抽滤清洗至中性，真空干燥，得到石墨烯纳米带；其中浓硫酸与浓磷酸的混合溶液是将质量百分浓度为98％的浓硫酸与质量百分浓度为85％的磷酸按体积比为(9～10)：1配制而成的；二、按石墨烯纳米带的质量与高纯去离子水的体积的比(5～20)mg：1mL的比例，将步骤一得到的石墨烯纳米带分散在高纯去离子水中，得到石墨烯纳米带打印溶液；将石墨烯纳米带打印溶液转移到3D液态打印机的打印器中，按预设的纤维的形状和尺寸，将打印溶液经打印器的喷头打印到乙酸乙酯的凝固浴中并保持0.5～1h后，取出晾干，并在烘箱中80～90℃烘干，得到石墨烯纳米带纤维。