本發(fā)明是屬于基于離子交換領(lǐng)域，具體的涉及功能化石墨烯纖維的制備領(lǐng)域。技術(shù)背景近年來，具有傳感、驅(qū)動(dòng)、能量轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/傳輸?shù)榷喙δ艿睦w維狀電子紡織品已成為一個(gè)快速發(fā)展的研究領(lǐng)域，在醫(yī)療、臨床診斷，現(xiàn)場醫(yī)療監(jiān)控，智能可穿戴的服裝，軍事等中具有優(yōu)越的應(yīng)用前景。由于碳纖維(典型代表石墨烯纖維)具有較輕的質(zhì)量、好柔韌性，環(huán)境穩(wěn)定性、高的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性等特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于一些纖維狀的裝置，如電催化、超級(jí)電容器、太陽能電池。一直以來，通過熱還原的石墨烯納米片由于發(fā)生排列和重疊堆積，使石墨烯纖維與自然存在的固體碳纖維相似，都很難進(jìn)一步優(yōu)化，從而限制了其高性能和多功能的應(yīng)用。值得注意的是，復(fù)合石墨烯與其他納米材料(如聚合物，金屬，金屬氧化物等)能達(dá)到協(xié)同效應(yīng)，從而得到豐富的前所未有的應(yīng)用。近年來，研究者們做過很多嘗試，例如電化學(xué)沉淀，共紡等方法制備多功能石墨烯復(fù)合物。但是這兩種制備方法所得到的石墨烯復(fù)合物都未能在在納米微觀尺度上有混合纖維的分層架構(gòu)，從而限制了石墨烯納米片和電化學(xué)活性材料之間的協(xié)同相互作用。例如，通過共紡的方法將活性材料先與石墨烯混合再進(jìn)行濕紡，會(huì)存在活性材料很難與石墨烯混合均勻，且容易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，而我們基于離子交換法有效的避免了這一問題，如圖1為共紡法制備的ag/rgo纖維的sem圖。同樣電化學(xué)沉淀法不僅成本高，能量消耗大，而且此方法制備的功能化石墨烯，活性材料僅僅吸附在石墨烯表面而且容易存在吸附不均勻現(xiàn)象，而我們這種基于離子交換的制備方法不僅成本低，耗能小，而且活性材料不僅僅吸附在石墨烯表面，還存在于石墨烯片板之間，從而有效改善石墨烯片板重疊問題，實(shí)現(xiàn)更全面的功能化，如圖2為電化學(xué)沉淀法制備的zro2/rgo復(fù)合物的sem圖。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種新穎的基于離子交換的多功能石墨烯纖維的制備方法，通過活性材料與石墨烯片板間的協(xié)同相互作用，有效改善石墨烯片板重疊問題，實(shí)現(xiàn)石墨烯更全面的功能化。本發(fā)明提供的多功能石墨烯纖維的制作方法，包括以下步驟：制備氧化石墨烯，通過濕紡法制備氧化石墨烯纖維；配置1～5wt％的cu(no3)2,或fe(no3)3,或co(no3)2,或ni(no3)2乙醇水溶液，將上述制備的氧化石墨烯纖維浸泡于金屬鹽溶液(溶劑：乙醇和水)中；將上述制備的金屬離子復(fù)合的氧化石墨烯纖維自然干燥后，通過馬弗爐熱還原。cu/go纖維在氬氣氫氣混合氣體條件下800℃熱處理1-2h,fe/go，co/go,ni/go纖維分別在氬氣條件下400℃熱處理1-2h，得到多功能的石墨烯纖維；所述浸泡時(shí)間30min-7h(在cu(no3)2乙醇水溶液中浸泡30min，fe(no3)3乙醇水溶液中浸泡7h)；所述金屬鹽溶液溶劑為乙醇與水的體積比為2:1。有益效果：本發(fā)明的合成方法采用常見且資源豐富的原料，從而具有較低的成本，且耗能低；在溶液中自發(fā)進(jìn)行離子交換的方法反應(yīng)條件溫和，工藝簡單，重現(xiàn)性好，不僅有效避免共紡中出現(xiàn)的團(tuán)聚問題，還能有效改善電化學(xué)沉積法中活性材料吸附不均勻現(xiàn)象，更全面的實(shí)現(xiàn)石墨烯功能化。附圖說明圖1為共紡法制備的ag/rgo纖維的sem圖；圖2為電化學(xué)沉淀法制備的zro2/rgo復(fù)合物的sem圖；圖3為實(shí)施例2濕紡制備的石墨烯纖維的sem圖；圖4為實(shí)施例3進(jìn)行離子交換后制備的cu/rgo纖維的sem圖；圖5為實(shí)施例3進(jìn)行離子交換后制備的cu/rgo纖維的sem圖圖6為實(shí)施例3進(jìn)行離子交換后制備的cu/rgo纖維的xps圖；圖7為實(shí)施例4進(jìn)行離子交換后制備的fe2o3/rgo纖維的sem圖；圖8為實(shí)施例4進(jìn)行離子交換后制備的fe2o3/rgo纖維的xps圖；圖9為實(shí)施例5進(jìn)行離子交換后制備的coo/rgo纖維的xps圖；圖10為實(shí)施例6進(jìn)行離子交換后制備的nio/rgo纖維的xps圖；具體實(shí)施方式：以下結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明也可通過其它的不脫離本發(fā)明技術(shù)特征的方案來描述，因此所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。實(shí)施例1：氧化石墨烯的制備：在冰浴下，將2g的石墨粉分散到100ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％的濃硫酸中，攪拌下緩慢加入10-12g高錳酸鉀,30℃下攪拌時(shí)間～1小時(shí)，再緩慢滴加160ml的去離子水，90℃油浴下加熱攪拌30分鐘至1小時(shí)，加入400ml去離子水，最后再加入12-15ml質(zhì)量濃度30％的h2o2，攪拌30分鐘，用質(zhì)量濃度～5％hcl溶液、去離子水反復(fù)洗滌后得到膠狀氧化石墨烯。序號(hào)石墨粉(g)98％濃硫酸ml高錳酸鉀(g)第一次加入去離子水ml第二次加入去離子水mlh2o2ml121001016040012221001216040015321001216040012實(shí)施例2：石墨烯纖維的制備：首先通過濕紡紡絲法，將16-30mg/ml的go水溶液通過注射泵注射到凝固浴中(注射泵注射速率為10-30μl/min),凝固浴采用氫氧化鉀的飽和乙醇溶液，制備氧化石墨烯纖維。在通過馬弗爐，在氬氣和氫氣混合氣體環(huán)境下，以2-10℃/min的速率升溫，400℃-800℃下維持2-4小時(shí)還原氧化石墨烯纖維得到導(dǎo)電性較好的石墨烯纖維；對本實(shí)施例產(chǎn)物使用掃描電鏡觀察其微觀形貌，結(jié)果如圖3所示，為800℃下2小時(shí)還原的石墨烯纖維局部放大圖；實(shí)施例3：cu/rgo纖維的制備：如實(shí)施例2所示，先制備氧化石墨烯纖維，在將其浸泡在1～5wt％cu(no3)2乙醇水溶液中30分鐘至3小時(shí)，乙醇與水的體積比為2:1，將浸泡后的纖維自然干燥，最后在氬氣和氫氣混合氣體條件下，以2-10℃/min的速率升溫，800-1000℃下維持2-4小時(shí)還原制得cu/rgo纖維。序號(hào)cu(no3)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)浸泡時(shí)間(h)113233350.5對本實(shí)施例產(chǎn)物使用掃描電鏡觀察其微觀形貌，結(jié)果如圖4,5所示，cu納米顆粒成功的分布在石墨烯纖維上，對其進(jìn)行xps測試，結(jié)果如圖6進(jìn)一步證明該產(chǎn)物為cu/rgo纖維；實(shí)施例4：fe2o3/rgo纖維的制備：如實(shí)施例2所示，先制備氧化石墨烯纖維，在將其浸泡在1～5wt％fe(no3)3乙醇水溶液中3-7小時(shí)，乙醇與水的體積比為2:1，將浸泡后的纖維自然干燥，最后在氬氣條件下，以2-10℃/min的速率升溫，400℃-500℃下維持2-4小時(shí)還原制得fe2o3/rgo纖維。序號(hào)fe(no3)3質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)浸泡時(shí)間(h)113233357對本實(shí)施例產(chǎn)物使用掃描電鏡觀察其微觀形貌，結(jié)果如圖7所示，fe2o3納米顆粒不僅成功的分布在石墨烯表面，而且還存在于石墨烯片板之間，對其進(jìn)行xps測試，結(jié)果如圖8進(jìn)一步證明該產(chǎn)物為fe2o3/rgo纖維；實(shí)施例5：coo/rgo纖維的制備：如實(shí)施例2所示，先制備氧化石墨烯纖維，在將其浸泡在1～5wt％co(no3)2乙醇水溶液中30分鐘至3小時(shí)，乙醇與水的體積比為2:1，將浸泡后的纖維自然干燥，最后在氬氣條件下，以2-10℃/min的速率升溫，400℃-500℃下維持2-4小時(shí)還原制得coo/rgo纖維。序號(hào)co(no3)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)浸泡時(shí)間(h)113233350.5對本實(shí)施例產(chǎn)物進(jìn)行xps測試，結(jié)果如圖9所示，證明該產(chǎn)物為coo/rgo纖維；實(shí)施例6：nio/rgo纖維的制備：如實(shí)施例2所示，先制備氧化石墨烯纖維，在將其浸泡在1～5wt％ni(no3)2乙醇水溶液中30分鐘至3小時(shí)，乙醇與水的體積比為2:1，將浸泡后的纖維自然干燥，最后在氬氣條件下，以2-10℃/min的速率升溫，400℃-500℃下維持2-4小時(shí)還原制得nio/rgo纖維。序號(hào)ni(no3)2質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)浸泡時(shí)間(h)113233350.5對本實(shí)施例產(chǎn)物進(jìn)行xps測試，結(jié)果如圖10所示，證明該產(chǎn)物為nio/rgo纖維。當(dāng)前第1頁12