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聚丙烯腈微/纳米纤维由于其直径较细,尺寸分布均匀,具有非常优异的吸附、力学及导电性能,而在超级电容器、微型器件等方面被广泛应用。如何制备具有优异性能的PAN微/纳米纤维是制备碳微/纳米纤维关键,因此PAN微/纳米纤维一直都是研究工作者的研究热点之一,同时如何高效制备PAN微/纳米纤维成为规模化生产碳微/纳米纤维的主要瓶颈。对于如何增强PAN微/纳米纤维性能可以从两个角度来考虑,一是通过改变微/纳米纤维本身,二是通过添加纳米材料来增强。碳纳米管和石墨烯因为其优异的力学、电学、吸附等性能已经成为人们研究的热点内容之一,尤其是石墨烯的发现更是掀起了研究的高潮,由于碳纳米管和石墨烯超高的稳定性和表面惰性,使得其应用得到很大限制,如何将碳纳米管和石墨烯掺杂进入微/纳米纤维也被越来越多的研究人员关注。为此本文采用传统静电纺丝装置和自行搭建的离心-静电纺丝装置制备出聚丙烯腈(PAN)纳米初生纤维,并在热空气浴中和一定外力作用下进行牵伸,牵伸后使其伸长至原长的1倍到3倍。通过广角X射线衍射(WAXD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法对两种纺丝方法制备的PAN纳米初生纤维及经过热空气浴牵伸后的PAN微/纳米纤维的晶态结构、取向及形貌等进行了表征。研究表明,离心-静电纺丝效率远高于静电纺丝,可达静电纺丝120倍。无论是离心纺丝还是静电纺丝制得的纳米初生纤维结晶度均很低,但离心纺丝制得的纳米初生纤维有一定的取向,而静电纺丝基本没有。经过热空气浴牵伸后,两种纺丝方式制得的微/纳米纤维结晶度均有所提高,取向度也有所提高,随着牵伸温度的提高和牵伸应力的增大,纤维的平均直径不断减小。为了进一步对所制备微/纳米纤维增强,本文通过过硫酸钾法对碳纳米管和石墨烯进行处理,在其表面成功引入了羧基和羟基,同时经过超声和离心等物理方法,使得酸化石墨烯和酸化碳纳米管通过π-π作用和范德华力有效结合在一起,成功制备石墨烯/碳纳米管杂化材料。将石墨烯和碳纳米管杂化材料通过离心-静电纺丝的形式掺杂进入微/纳米纤维,无论是石墨烯、碳纳米管还是杂化材料均能均匀分散在微/纳米纤维中,且掺杂比例高于静电纺丝所制备微/纳米纤维。通过力学性能测试,可以得到,酸化碳纳米管的加入使得微/纳米纤维的力学性能得到改善,并在酸化石墨烯的协同作用下进一步提高了微/纳米纤维的力学性能,说明杂化材料的加入能显著改善微/纳米纤维的力学性能。