石墨烯纖維

石墨烯纖維

　　近年來(lái)成功合成石墨烯纖維的例子及其在某些特殊應(yīng)用上發(fā)揮的重要作用激發(fā)了人們的研究興趣，石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層蜂窩狀結(jié)構(gòu)的新材料，是其他維度碳材料的構(gòu)造基礎(chǔ)。石墨烯具有很多獨(dú)特的性質(zhì)，如高電子遷移率、高導(dǎo)熱系數(shù)、良好的彈性和剛度等。因此，將石墨烯組裝為宏觀的功能結(jié)構(gòu)如纖維等，是實(shí)現(xiàn)石墨烯實(shí)際應(yīng)用的重要途徑。

　　石墨烯纖維的制備有多種方法。其中包括1、液晶相濕法紡絲法，該濕法紡絲技術(shù)促進(jìn)了石墨烯與其他有機(jī)、無(wú)機(jī)材料復(fù)合纖維的多功能化發(fā)展。2、限域水熱組裝法;3、化學(xué)氣相沉積法(CVD)輔助合成;4、氧化石墨烯的自發(fā)還原及組裝;5、碳納米管紗絲。上述方法提供了多種途徑合成各種石墨烯纖維，除此之外還有一些其他的方法。

　　在石墨烯纖維中嵌入功能組分有助于實(shí)現(xiàn)其在重要器件如傳感器及電子紡織物中的應(yīng)用。無(wú)論是原位復(fù)合還是先合成后嵌入功能組分，石墨烯纖維為各種獨(dú)特性質(zhì)的功能材料提供了一個(gè)好的附著平臺(tái)。而且石墨烯是具有獨(dú)特性質(zhì)的二維納米材料，碳納米管則是一種重要的一維材料。將這兩種材料結(jié)合在一起可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的效果。機(jī)械性質(zhì)測(cè)量結(jié)果顯示，該方法獲得的紗強(qiáng)度可以達(dá)到300MPa，電導(dǎo)率達(dá)到105·S·m-1。通過(guò)之前的工作，又將碳納米管和還原氧化石墨烯片結(jié)合起來(lái)，嵌入紡織聚合物纖維，獲得了高強(qiáng)度復(fù)合纖維材料，制成復(fù)合纖維的結(jié)果。