[发明专利]定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜及其制备方法和应用。制备方法是先进行碳纤维的磁负载，然后将磁性碳纤维粉末在溶剂中超声分散，倒入两侧固定有磁极相反磁石的抽滤漏斗中静置，待磁性碳纤维在磁场作用下稳定后，抽滤成膜，将复合膜从滤膜上取下，并放入模具中加压后，放入管式炉中，加入保护气体，升温至1000‑1500℃并保温，得到磁性碳纤维石墨烯复合膜。本发明磁性碳纤维在外磁场作用下平行分布于石墨烯片层中，平行率达到85％‑95％。复合膜中的碳纤维增强了复合膜的力学性能，并有效分离复合膜中的石墨烯片层，提高了片层质量，增加了复合膜的导热性能。

主权项

1.一种定向排布磁性碳纤维石墨烯复合膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)碳纤维的磁负载：将碳纤维加入分散剂搅拌，超声处理，真空抽滤，干燥；将干燥后固体与第一混合液于80‑90℃油浴中搅拌回流，稀释后在去离子水抽滤，水洗至滤液为中性，干燥；将干燥后所得的固体与第二混合液混合，浸泡后，在80‑90℃油浴中滴加碱性溶液直至产生大量沉淀，静置，用去离子水抽滤水洗至滤液为中性，干燥，得磁性碳纤维粉末；所述的第一混合液为硝酸和硫酸按质量比为1:1‑3:2混合所得；所述的第二混合液为三氯化铁溶液和氯化亚铁溶液，其中Fe³⁺与Fe²⁺的质量比为2:1‑3:1；2)磁性碳纤维氧化石墨烯复合膜的制备：将磁性碳纤维粉末在溶剂中超声分散，倒入两侧固定有磁极相反磁石的抽滤漏斗中静置，待磁性碳纤维在磁场作用下稳定后，抽滤并洗涤，滴加浓度为2‑6mg/ml的氧化石墨烯分散液，继续抽滤至成膜，干燥；3)复合膜的热还原：将复合膜从滤膜上取下，并放入模具中加压后，放入管式炉中，加入保护气体，升温至1000‑1500℃并保温，得到磁性碳纤维石墨烯复合膜。