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石墨烯是由碳原子单层紧密堆积成的二维蜂巢晶格结构。因为其具备高电导率、高导热性、强的机械性能和好的柔韧性等优良性能,所以得到了人们广泛的关注。探索这些特殊属性的石墨烯纳米片实际应用的关键步骤在于如何将石墨烯用于宏观材料的制备。通过对石墨的氧化和剥离可以得到氧化石墨烯,它是带有多种氧化官能团的石墨单分子层,容易分散于水和极性有机溶剂,是制备宏观石墨烯理想的原料。石墨烯纤维由石墨烯片层在纤维轴线方向有序堆积而成,在可穿戴电子工业方面具有潜在的应用价值,成为当今研究的热点之一。本论文通过选择不同结构的离子液凝固液制备了一系列氧化石墨烯纤维,并对其力学性能进行了研究,具体内容如下:1.用氧化石墨烯水分散液作为纺丝液,分别引入离子液1-丁基-3-甲基咪唑L乳酸盐和N-丁基-N-甲基吡咯烷溴盐的水溶液作为凝固液,通过湿法纺丝技术制备出氧化石墨烯纤维。经测试得到两种纤维的抗拉强度分别为387.3 MPa和304 MPa。然后经HI蒸汽还原得到还原后的氧化石墨烯纤维,其抗拉强度分别为412.2 MPa和357.2 MPa,电导率分别为181.9S/cm和146.7 S/cm。结果表明,离子液水溶液作为凝固液制备的纤维,具备很好的力学性能和导电性能。第一种离子液能和氧化石墨烯纤维片层间形成静电吸引作用和π–π堆积作用,而第二种仅存在静电吸引作用,所以第一种纤维比第二种在力学性能上有很大的提高。2.引入带有胺基的离子液1-胺丙基-3-甲基咪唑溴盐的水溶液作为凝固液,通过湿法纺丝技术制备出氧化石墨烯纤维。这种离子液除了具备1中第二种离子液的作用外,还能和氧化石墨烯片层上的羧基形成共价键。经测试得到纤维的抗拉强度为480 MPa,相比于1中纤维的抗拉强度有了很大的提高。这表明此种离子液增加了纤维中片层间的相互作用力,进而增加了力学性能。通过上述研究,我们可以通过选择不同种类的离子液作为凝固液,调控氧化石墨烯纤维的力学性能。3.以1-丁基-3-甲基咪唑L乳酸盐的水溶液作为凝固液,对其氧化石墨烯纤维进行物理拉伸得到拉伸纤维。经测试得到拉伸后纤维的抗拉强度为470 MPa,相比于未拉伸的387.3 MPa有了很大的提高。这是由于拉伸氧化石墨烯纤维可以减少纤维中的缺陷,增加纤维中氧化石墨烯片层的取向度,进而进一步增加纤维的力学性能。