CN110029409B - 一种氧化石墨烯纤维的制备方法及得到的纤维 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化石墨烯纤维的制备方法及得到的纤维，其中，利用湿法纺丝的方法将聚电解质配制成纺丝原液，在凝固槽内加入氧化石墨烯作为凝固浴，将纺丝原液注入凝固浴内，进行扩散反应，卷绕，洗涤，干燥，即得所述氧化石墨烯纤维；其中，所述制备方法设备简单、成本低、可纺性好、适于规模化生产，同时，所制得纤维具有多层纤维壁；同时，所述纤维具有良好的拉伸强度、超高的比表面积，在催化、吸附、柔性传感器、保温隔热材料和组织工程领域有着广泛的应用。
Description
[相关申请的交叉引用]
本申请要求于2018年11月30日在国家知识产权局提交的发明专利申请2018114506303的优先权权益，该申请的内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及氧化石墨烯纤维，具体涉及氧化石墨烯纤维的制备，特别地，涉及具有多层纤维壁的氧化石墨烯纤维的制备方法及得到的纤维。
背景技术
层状结构在大自然中比比皆是，各色各样生物体通过分子片断间的各种弱相互作用自发地组装、堆积形成多层次的空间结构，并最终实现其生物功能，例如贝壳、树的年轮等都呈高度重复性的多层图案化排列。受自然界启发，科学家们深入开展了多层结构材料的仿生设计与制备及其理论研究。
多层结构材料的制备目前主要以LBL方法为主，LBL 最初是基于聚电解质阴阳离子之间的静电络合作用交替逐层沉积构筑多层薄膜材料的一种方法，后来拓展到氢键、电荷转移及分子识别等一些弱作用力。
多层结构材料的制备也可通过微流控技术来实现。由于传热快，反应温度和有效反应时间等反应条件可精确控制，微流控可实现多层及复杂结构纤维的构筑。
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化方式结合形成的单原子层厚度的二维纳水碳材料，具有优异的力学、电学、热学、磁学等性能，是当前研究的热点和焦点。石墨烯纤维是石墨烯纳米片在一维受限空间的组装体，使得石墨烯在纳水尺度的优异性能遗传到宏观尺度，极大地拓展了石墨烯的应用领域，利用石墨烯制备多层纤维可以获得功能性多层纤维。
然而，通过微流控构筑的多层结构纤维确切地讲只能称之为分区纤维，且其尺寸局限在微纳尺度，纤维的直径在100～200μm，长度在数米范围内，层数最多为3层，且层与层之间并不存在间隔，因此宏观尺度意义上多层结构纤维的制备仍然无法突破。
发明内容
为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，提供一种工艺简单、环保的多层结构氧化石墨烯纤维的制备方法，制备成本低且适于规模化生产；同时，所制得氧化石墨烯纤维的纤维壁为单层或多层，从而完成本发明。本发明的目的之一在于提供一种氧化石墨烯纤维的制备方法，具体体现在以下几个方面：
(1)一种氧化石墨烯纤维的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：
步骤1、将聚电解质加入水中，得到纺丝原液；
步骤2、将氧化石墨烯加入水中，任选地进行搅拌和 /或超声，得到凝固浴；
步骤3、将步骤1得到的纺丝原液注入步骤2得到的凝固浴内，进行卷绕、洗涤和干燥处理，得到所述氧化石墨烯纤维。
(2)根据上述(1)所述的制备方法，其中，在步骤1中，所述聚电解质为带有正电荷的聚电解质，优选选自壳寡糖、聚烯丙胺盐酸盐、聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯中的一种或几种，例如壳寡糖。
(3)根据上述(1)或(2)所述的制备方法，其中，在步骤1中，所述聚电解质的分子量为2000～10000Da，优选为2000～6000Da。
(4)根据上述(1)至(3)之一所述的制备方法，其中，在步骤1中，在所述纺丝原液中，聚电解质的质量百分比浓度为5～60％，优选为5～40％，更优选为5～20％，例如 5～10％。
(5)根据上述(1)至(4)之一所述的制备方法，其中，在步骤2中，在所述凝固浴中，氧化石墨烯的质量百分比浓度为0.2～1％，优选为0.2～0.5％。
(6)根据上述(1)至(5)之一所述的制备方法，其中，在步骤1中，得到纺丝原液后任选地将其pH调至2～6，优选地，任选地将其pH调至3.5～5。
(7)根据上述(1)至(6)之一所述的制备方法，其中，在步骤3中，在得到纤维后，任选地将其浸入多价阳离子盐溶液中。
(8)根据上述(1)至(7)之一所述的制备方法，其中，所述多价阳离子盐溶液的浓度为1～10％，优选3～8％，例如5％。
本发明的目的之二在于提供一种氧化石墨烯纤维，优选采用上述(1)至(8)之一所述制备方法得到，优选地，所述氧化石墨烯纤维呈中空结构，更优选地，纤维壁为单层或多层，例如具有多层纤维壁。
附图说明
图1示出实施例1所制得的氧化石墨烯纤维的宏观照片；
图2为实施例1所制得的氧化石墨烯纤维的电子显微镜照片之一(主要示出层层结构)；
图3示出氧化石墨烯、壳寡糖以及实施例1得到的纤维的 XRD图。
具体实施方式
下面通过实施例和实验例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。本发明一方面提供一种氧化石墨烯纤维的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：
步骤1、将聚电解质加入水中，得到纺丝原液；
步骤2、将氧化石墨烯加入水中，任选地进行搅拌和/或超声，得到凝固浴；
步骤3、将步骤1得到的纺丝原液注入步骤2得到的凝固浴内，进行卷绕、洗涤和干燥处理，即得所述氧化石墨烯纤维。
根据本发明一种优选的实施方式，所述聚电解质为带有正电荷的聚电解质。
这样，可以利用聚电解质和氧化石墨烯(分别带有相反的正、负电荷)之间的静电作用，以使二者络合，形成聚电解质络合膜；然后，在渗透压的驱动作用下，聚电解质可自发地穿过络合膜继续向氧化石墨烯方向扩散、再次与氧化石墨烯络合形成新的络合膜。溶液自发地不断重复上述的络合-扩散-再络合的过程，即可控制得到具有单层或多层结构的纤维。
在进一步优选的实施方式中，所述聚电解质选自选自壳寡糖、聚烯丙胺盐酸盐、聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯中的一种或几种，例如壳寡糖。
在本发明中，得到的具有多层结构的纤维具有在吸附、过滤和组织工程领域有着广泛的应用。
原因在于：(1)聚电解质和氧化石墨烯分别带有正、负电荷，即使二者发生络合反应，分子链上仍有未参与反应的带有电荷的官能团，成为潜在的、可与有机染料反应的结合位点，因此，这些结合位点可与带正或负电荷的离子染料发生静电作用实现吸附。(2)制备的纤维之所以有过滤性能，是因为纤维自身存在多层结构，每一层的孔径大小不同，由里到外呈梯度结构，因此纤维通过从表层至内层按不同颗粒物粒径大小逐步分层过滤达到使用要求，流体中的混合尘从表层进入滤料，较大粒径颗粒物被表层拦截住，中等粒径颗粒物被吸附在中间，微小粒径颗粒物被内层阻滞。(3)纤维具有电学领域的应用是由于氧化石墨烯经还原后得到的石墨烯具有良好的导电性能。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1中，所述聚电解质的分子量为2000～10000Da。
在进一步优选的实施方式中，在步骤1中，所述聚电解质的分子量为2000～6000Da。
其中，若聚电解质的数均分子量小于2000Da时，其与氧化石墨烯发生络合反应时，由于聚电解质与氧化石墨烯之间的结合位点少，缠结不够，不足以支撑成膜进而形成纤维，而是最后将形成复合物沉淀颗粒。同时，如果所述聚电解质的数均分子量大于10000Da时，聚电解质与氧化石墨烯发生静电络合反应形成的络合层结构紧密，聚电解质不能穿过，扩散过程受到阻止，最后不能形成中空结构。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1中，在所述纺丝原液中，聚电解质的质量百分比浓度为5～60％。
在进一步优选的实施方式中，在步骤1中，在所述纺丝原液中，聚电解质的质量百分比浓度为5～40％。
在更进一步优选的实施方式中，在步骤1中，在所述纺丝原液中，聚电解质的质量百分比浓度为5～20％，例如 5～10％。
其中，发明人经过大量实验发现，纺丝原液中聚电解质的浓度对得到的氧化石墨烯纤维的层数有重要影响，具体地，增大纺丝原液中聚电解质的浓度，可以使得纤维从单层变为多层，并随着浓度增大得到的多层纤维的层数增多，这样，利用本发明所述方法可以得到层数可控的多层中空纤维。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤2中，在所述凝固浴中，氧化石墨烯的质量百分比浓度为0.2～1％。
在进一步优选的实施方式中，在步骤2中，在所述凝固浴中，氧化石墨烯的质量百分比浓度为0.2～0.5％。
其中，控制聚电解质在较高浓度下(5～60％)，而氧化石墨烯控制在相对低浓度下(0.2～1％)，这样，两者由于离子浓度差形成渗透压，在渗透压下聚电解质向氧化石墨烯扩散，然后利用静电作用进行结合，得到纤维。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤1中，任选地将纺丝原液的pH调至2～6。
其中，由于聚电解质具有一定的酸度系数pKa，通过调节反应体系的pH，可以改变电荷密度，进而影响聚电解质与氧化石墨烯之间的静电络合程度。具体地，越远离酸度系数pKa，电荷密度越大，聚电解质与氧化石墨烯之间的结合力越强，所得到的络合膜的结构越紧密；反之，越靠近酸度系数pKa，电荷密度越小，聚电解质与氧化石墨烯之间的结合力越弱，所得到的络合膜的结构越疏松。在进一步优选的实施方式中，在步骤1中，任选地将纺丝原液的pH调至3.5～5。
因此，在酸性pH环境下，可以得到囊壁较为疏松的多层纤维，从而赋予纤维更优异的吸附性能。
根据本发明一种优选的实施方式，在步骤3中，在得到纤维后，任选地将其浸入多价阳离子盐溶液中，例如氯化钙等。
其中，浸入多价阳离子盐中后，阳离子盐与分子链之间发生交联，可以改变纤维的交联密度和机械强度。
在进一步优选的实施方式中，所述多价阳离子盐溶液的浓度为1～10％，优选3～8％，例如5％。
本发明另一方面提供了一种利用第一方面所述方法得到的氧化石墨烯纤维。
根据本发明一种优选的实施方式，所述氧化石墨烯纤维呈中空结构。
在进一步优选的实施方式中，纤维壁为单层或多层，例如多层纤维壁，优选地，每层均呈多孔状。
这样，就得到了中空多层氧化石墨烯纤维。
在更进一步优选的实施方式中，当为多层结构时，每一层的孔径大小不同，优选地，由内到外，每层囊壁的孔径逐渐增大，呈梯度结构。
这样，纤维通过从表层至内层按不同颗粒物粒径大小逐步分层过滤达到使用要求，流体中的混合尘从表层进入滤料，较大粒径颗粒物被表层拦截住，中等粒径颗粒物被吸附在中间，微小粒径颗粒物被内层阻滞
另外，所述纤维具有良好的拉伸强度、超高的比表面积，在催化、吸附、柔性传感器、保温隔热材料和组织工程领域有着广泛的应用。
本发明所具有的有益效果包括：
(1)本发明所述制备方法简单，在常温、常压下即可完成纤维的制备，且制备过程中在常温、常压下进行，工艺参数易于控制，具有较高的生产效率；
(2)利用本发明所述制备方法可以制得单层结构或若干层结构的纤维，并且，更为重要的是，纤维的孔径梯度、层数可根据需要任意调节与控制。
(3)通过本发明所述制备方法得到的纤维具有良好的拉伸强度、超高的比表面积、在催化、吸附、过滤及电学等领域有着广泛的应用。
实施例
以下通过具体实施例进一步描述本发明。不过这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。
实施例1
按质量比20：1，分别称取分子量为2000Da的壳寡糖、氧化石墨烯，备用；
将所取壳寡糖加去离子水溶解，得到质量百分比浓度为 10％的纺丝原液；
将所取氧化石墨烯加入水中，磁力搅拌，超声，配制成质量百分比浓度为0.5％的凝固浴；
将纺丝原液经一个注射器注入凝固浴内，进行扩散反应，然后卷绕、洗涤、干燥，即得所述氧化石墨烯纤维。
其中，实施例1得到的纤维的宏观图如图1所示；
同时，对得到的纤维进行扫描电镜检测，结果如图2所示，可以看出，纤维壁为多层结构。
其中，对纤维的每层纤维壁放大后可以看到清晰的孔状结构，且，每一层的孔径大小不同，优选地，由内到外，每层囊壁的孔径逐渐增大，呈梯度结构。
实施例2
重复实施例1的过程，区别在于，壳寡糖的浓度为20％。对得到的纤维进行电子显微镜检测，得知纤维为中空多层多层结构。
实施例3
重复实施例1的过程，区别在于，壳寡糖的浓度为30％。对得到的中空多层纤维进行电子显微镜检测，得知纤维为中空多层结构。
实施例4
重复实施例1的过程，区别在于，壳寡糖的为3000Da，对得到的中空多层腔纤维进行电子显微镜检测，得知纤维为中空多层结构。
对比例
对比例1
重复实施例1的过程，区别在于：凝固浴中氧化石墨烯的质量百分比浓度非常低，仅为0.05％。
结果发现，当氧化石墨烯浓度非常低时，会形成沉淀。由于壳寡糖与氧化石墨烯之间的缠结不充分，结合位点不足，仅形成沉淀，不足以支撑膜。
实验例
实验例1 XRD检测
对实施例1得到的纤维进行XRD检测，结果如图3所示，在图3中，从上到下依次为氧化石墨烯、壳寡糖以及实施例得到的纤维的XRD曲线，可以看出，在得到的纤维中，属于氧化石墨烯的2θ＝10.57°处的吸收峰消失，这一结果表明，在纤维中，壳寡糖插入到氧化石墨烯的片层中。
以上结合优选实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本发明的阐述性解释，并不对本发明的保护范围构成任何限制。在不超出本发明精神和保护范围的情况下，可以对本发明技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本发明的保护范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种氧化石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、将聚电解质加入水中，得到纺丝原液；
其中，所述聚电解质为壳寡糖，分子量为2000～10000Da；在所述纺丝原液中，聚电解质的质量百分比浓度为5～40％；得到纺丝原液后将其pH调至2～6；
步骤2、将氧化石墨烯加入水中，进行搅拌和/或超声，得到凝固浴；
其中，在所述凝固浴中，氧化石墨烯的质量百分比浓度为0.2～1％；
步骤3、将步骤1得到的纺丝原液注入步骤2得到的凝固浴内，进行卷绕、洗涤和干燥处理，得到所述氧化石墨烯纤维；
其中，在得到纤维后，将其浸入多价阳离子盐溶液中。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述聚电解质的分子量为2000～6000Da。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，在所述纺丝原液中，聚电解质的质量百分比浓度为5～20％。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，在所述纺丝原液中，聚电解质的质量百分比浓度为5～10％。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2中，在所述凝固浴中，氧化石墨烯的质量百分比浓度为0.2～0.5％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，得到纺丝原液后将其pH调至3.5～5。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多价阳离子盐溶液的浓度为1～10％。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述多价阳离子盐溶液的浓度为3～8％。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述多价阳离子盐溶液的浓度为5％。
10.一种氧化石墨烯纤维，采用权利要求1至9之一所述制备方法得到，所述氧化石墨烯纤维呈中空结构，且具有多层纤维壁。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005290610A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Akihiko Tanioka | 多糖類のナノスケールの繊維および成形体 |
| WO2015014124A1 (zh) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | 华为技术有限公司 | 一种电石墨烯复合纤维的制备方法 |
| CN106435830A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 吴玉松 | 一种高强度壳聚糖复合纤维及其制备方法 |
| CN106436017A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-02-22 | 宜宾屏山辉瑞油脂有限公司 | 一种壳寡糖纤维素纤维水刺无纺布及其生产方法 |
| CN106637490A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-05-10 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种基于石墨烯和壳寡糖的多孔导电抗菌纤维及其制备方法 |
| WO2017191887A1 (ko) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 습식 방사공정을 이용한 그래핀산화물/탄소나노튜브 복합섬유, 그래핀산화물/그래핀 복합섬유 또는 그래핀산화물/그래핀/탄소나노튜브 복합섬유의 제조 방법 |
| CN107998435A (zh) * | 2018-01-06 | 2018-05-08 | 广州润虹医药科技股份有限公司 | 一种聚乙烯醇/壳寡糖/银复合纤维敷料及其制备方法 |
| CN109172535A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-11 | 青岛大学 | 聚电解质氧化石墨烯中空胶囊的制备及得到的中空胶囊 |
| CN109338490A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-02-15 | 青岛大学 | 一种中空多层结构纤维的制备方法及得到的纤维与其应用 |
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005290610A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Akihiko Tanioka | 多糖類のナノスケールの繊維および成形体 |
| WO2015014124A1 (zh) * | 2013-08-01 | 2015-02-05 | 华为技术有限公司 | 一种电石墨烯复合纤维的制备方法 |
| CN106435830A (zh) * | 2015-08-06 | 2017-02-22 | 吴玉松 | 一种高强度壳聚糖复合纤维及其制备方法 |
| WO2017191887A1 (ko) * | 2016-05-04 | 2017-11-09 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 습식 방사공정을 이용한 그래핀산화물/탄소나노튜브 복합섬유, 그래핀산화물/그래핀 복합섬유 또는 그래핀산화물/그래핀/탄소나노튜브 복합섬유의 제조 방법 |
| CN106637490A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-05-10 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种基于石墨烯和壳寡糖的多孔导电抗菌纤维及其制备方法 |
| CN106436017A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-02-22 | 宜宾屏山辉瑞油脂有限公司 | 一种壳寡糖纤维素纤维水刺无纺布及其生产方法 |
| CN107998435A (zh) * | 2018-01-06 | 2018-05-08 | 广州润虹医药科技股份有限公司 | 一种聚乙烯醇/壳寡糖/银复合纤维敷料及其制备方法 |
| CN109172535A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-11 | 青岛大学 | 聚电解质氧化石墨烯中空胶囊的制备及得到的中空胶囊 |
| CN109338490A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-02-15 | 青岛大学 | 一种中空多层结构纤维的制备方法及得到的纤维与其应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Poly(vinyl alcohol)/Chitosan Oligosaccharide Blend Submicrometer Fibers Prepared from Aqueous Solutions by the Electrospinning Method;Hyun Woo Lee;《Journal of Applied Polymer Science》;第111卷;132-140 * |
| 冯延民.《壳寡糖与人类健康》.吉林大学出版社,2008,第20页. * |
| 氧化石墨烯-壳聚糖纤维制备及其对染料吸附性能;王玉姣;田明伟;王东;曲丽君;朱士凤;;合成纤维(08);1-5 * |
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