本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯-納米金復(fù)合管的制備方法。

背景技術(shù)：

石墨烯是一種碳的二維同素異形體，自從2004年英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的研究小組首次利用微機(jī)械剝離法成功獲得了單層石墨烯之后，石墨烯獲得了各國(guó)研究人員的廣泛關(guān)注。雖然碳的其他同素異形體如碳納米管、富勒烯等都和石墨烯相似均由sp2雜化碳原子組成，然而在遷移率、室溫霍爾效應(yīng)、狄拉克電子結(jié)構(gòu)、透光性、機(jī)械強(qiáng)度和熱導(dǎo)率等性質(zhì)方面，這些同素異形體均不能和石墨烯媲美。正是因?yàn)檫@些誘人的特質(zhì)，石墨烯在如微電子、透明電極、有機(jī)光電器件、儲(chǔ)能電池、多功能復(fù)合材料以及生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。[具體可見(jiàn)文獻(xiàn)：l.guoetal.jphysc,2012,116(5):3594.x.wangetal.nanolett,2008,8:323.k.k.mangaetal.advmater,2012,24:1697.y.zhuetal.carbon,2010,48:2118.y.wangetal.jphyschemc,2011,115:23192.ywangetal.jamchemsoc,2010,132:9274.]

公開(kāi)號(hào)cn102586869a公開(kāi)了一種三維石墨烯管的制備方法，所述石墨烯管骨架材料是聚偏氟乙烯、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸等有機(jī)材料，上述材料在增強(qiáng)了石墨烯管機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，無(wú)疑也降低了石墨烯的導(dǎo)電性等重要參數(shù)。此外，有文獻(xiàn)報(bào)道采用貴金屬與納米碳材料復(fù)合的方法可有效提升其導(dǎo)電性能。然而，目前尚未有以金屬絲作為生長(zhǎng)基底，在金屬絲表面沉積制得石墨烯/金屬絲復(fù)合結(jié)構(gòu)，進(jìn)而在石墨烯表面包覆貴金屬納米粒子，最終通過(guò)去除基底(金屬絲)制備石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的相關(guān)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題和/或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取金屬絲用稀硝酸浸泡去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲，然后烘干備用；

步驟二、將烘干的金屬絲作為生長(zhǎng)基底，放入化學(xué)氣相沉積設(shè)備中在其表面生長(zhǎng)石墨烯，得到石墨烯/金屬絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟三、在石墨烯/金屬絲復(fù)合結(jié)構(gòu)的石墨烯表面沉積納米貴金屬粒子包覆層，形成貴金屬包覆層/石墨烯/金屬絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟四、將貴金屬包覆層/石墨烯/金屬絲復(fù)合結(jié)構(gòu)放入刻蝕液中去除金屬絲后，用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后烘干，獲得石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管。

優(yōu)選的是，所述金屬絲為銅絲或鎳絲，所述金屬絲的直徑為10nm～1cm，長(zhǎng)度為10nm～1m。

優(yōu)選的是，所述稀硝酸濃度為0.001～1mol/l，金屬絲在稀硝酸中浸泡時(shí)間為1s～60min，在無(wú)水乙醇中超聲時(shí)長(zhǎng)為1～60min；所述烘干采用在鼓風(fēng)干燥箱中，干燥處理溫度為40～200℃，處理時(shí)間為0.1～36h。

優(yōu)選的是，所述步驟三中，在石墨烯/金屬絲復(fù)合結(jié)構(gòu)的石墨烯表面沉積納米貴金屬粒子包覆層的沉積方法為磁控濺射、熱蒸鍍、脈沖激光沉積、化學(xué)鍍或電化學(xué)沉積方法中的任意一種；沉積納米貴金屬粒子包覆層的沉積速率為0.1nm/s～10μm/s，所述貴金屬為金、鉑、鈀、鈦、釕、鈮中的任意一種或多種組合成的合金材料。

優(yōu)選的是，所述石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的直徑為10nm～1cm，長(zhǎng)度為10nm～1m。

優(yōu)選的是，所述步驟二中，在化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，金屬絲表面生長(zhǎng)石墨烯過(guò)程的反應(yīng)氣氛為氫氣和惰性氣體的混合氣，在升溫速度為5～30℃/min的前提下，加熱至反應(yīng)溫度800～1500℃，恒溫0～120min，導(dǎo)入碳源進(jìn)行反應(yīng)后，冷卻至室溫，獲得石墨烯/金屬絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；所述碳源為甲醇蒸汽、乙醇蒸汽、丙酮蒸汽、二甲苯蒸汽中的一種或多種的混合；所述碳源的流量為10～30sccm。

優(yōu)選的是，所述步驟四中，刻蝕液為高錳酸鉀溶液和/或氯化鐵溶液。

優(yōu)選的是，所述步驟二的過(guò)程替換為：將烘干的金屬絲作為靜電紡絲的旋轉(zhuǎn)接收裝置，將混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液靜電紡絲到旋轉(zhuǎn)的金屬絲上，同時(shí)將石墨烯分散液超聲霧化于旋轉(zhuǎn)的金屬絲上，形成靜電紡絲薄膜和石墨烯包覆的金屬絲；所述步驟四中，在貴金屬包覆層/石墨烯/金屬絲復(fù)合結(jié)構(gòu)放入刻蝕液中去除金屬絲后，將其加入n,n-二甲基甲酰胺或甲苯中浸泡12h，然后用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后烘干，獲得石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管。

優(yōu)選的是，所述聚合物紡絲原液為聚乳酸溶液、聚丙烯酸甲酯溶液、聚酰亞胺溶液中的一種；所述聚合物紡絲原液的濃度為5～10wt％；所述氧化石墨烯與聚合物紡絲原液的質(zhì)量比為1：50～100；所述氧化石墨烯與聚合物紡絲原液的混合過(guò)程為：將氧化石墨烯與聚合物紡絲原液混合，然后加入分散劑1-乙基-3-甲基氯化咪唑，在攪拌速度為500r/min條件下，將混合溶液加熱到50℃，保持其反應(yīng)24h，冷卻至室溫，得到混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液；所述分散劑1-乙基-3-甲基氯化咪唑與氧化石墨烯的重量比為1:5～10；

所述石墨烯分散液包括以下重量份的原料：石墨烯10～15份、1-乙基-3-甲基咪唑乳酸1～3份、環(huán)己酮30～50份、n-環(huán)己基吡咯烷酮30～50份、丙二醇丁醚醋酸酯30～50份。

優(yōu)選的是，所述靜電紡絲方法為：將混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液注入帶不銹鋼噴頭的噴射容器內(nèi)，然后用高壓電源將電壓施加在不銹鋼噴頭上，并利用與噴射容器連接的推進(jìn)泵將噴射容器內(nèi)的聚合物紡絲原液通過(guò)不銹鋼噴頭噴射至旋轉(zhuǎn)的金屬絲接收裝置上，所述靜電紡絲的噴射條件為：環(huán)境溫度為40～80℃、高壓電源的輸出電壓為15～25kv、金屬絲與不銹鋼噴頭之間距離為10～15cm、流速為5～12ml/h、金屬絲接收裝置的旋轉(zhuǎn)速度為50～500r/min；

所述石墨烯分散液超聲霧化的功率為80w，頻率為2.5mhz，霧化率為2～10ml/min，超聲霧化的噴出口與金屬絲的距離為5～15cm。。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：本發(fā)明的制備方法具有操作簡(jiǎn)單易行，可重復(fù)性強(qiáng)，對(duì)環(huán)境無(wú)污染的特點(diǎn)。本發(fā)明提供的石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管具有優(yōu)異的遷移率、機(jī)械強(qiáng)度、熱導(dǎo)率和耐腐蝕性，適用于微電子、透明電極、有機(jī)光電器件、儲(chǔ)能電池、多功能復(fù)合材料以及生物醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中制備的貴金屬包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)的掃描電鏡照片(a)和對(duì)應(yīng)位置的eds成分面掃結(jié)果，分別是碳(b)、銅(c)和金(d)；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中制備的貴金屬包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)的eds面總譜圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中制備的石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的光學(xué)顯微鏡截面圖。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。、

實(shí)施例1：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取直徑15μm、長(zhǎng)度5cm的銅絲用0.1mol/l的稀硝酸浸泡2min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲20min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h烘干備用；

步驟二、將烘干的銅絲作為生長(zhǎng)基底，放入化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，反應(yīng)氣氛為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚猓?0℃/min的升溫速度下，加熱至1000℃，恒溫60min，通入乙醇蒸汽10sccm進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后停止通入乙醇蒸汽，快速冷卻至室溫，獲得石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟三、通過(guò)磁控濺射法，在沉積速度為20nm/s的條件下，在制得的石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米金包覆層，形成納米金包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；圖1示出了納米金包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)的掃描電鏡圖(a)和對(duì)應(yīng)位置的eds成分面掃結(jié)果，分別是碳(b)、銅(c)和金(d)；圖2示出了納米金包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)的eds面總譜圖；

步驟四、將納米金包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)放入氯化鐵刻蝕液中去除銅絲后，用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米金復(fù)合管；圖3示出了本發(fā)明去除生長(zhǎng)基底銅絲后石墨烯-納米金屬?gòu)?fù)合管的光學(xué)顯微鏡截面圖。

實(shí)施例2：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取直徑15μm、長(zhǎng)度5cm的鎳絲用0.1mol/l的稀硝酸浸泡2min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲20min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h烘干備用；

步驟二、將烘干的鎳絲作為生長(zhǎng)基底，放入化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，反應(yīng)氣氛為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚?，?0℃/min的升溫速度下，加熱至1000℃，恒溫60min，通入乙醇蒸汽10sccm進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后停止通入乙醇蒸汽，快速冷卻至室溫，獲得石墨烯/鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟三、通過(guò)磁控濺射法，在沉積速度為20nm/s的條件下，在制得的石墨烯/鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米金包覆層，形成納米金包覆層/石墨烯/鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟四、將納米金包覆層/石墨烯/鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)放入氯化鐵刻蝕液中去除銅絲后，用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米金復(fù)合管。

實(shí)施例3：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、取直徑15μm、長(zhǎng)度5cm的銅絲用0.1mol/l的稀硝酸浸泡2min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲20min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h烘干備用；

步驟二、將烘干的銅絲作為生長(zhǎng)基底，放入化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，反應(yīng)氣氛為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚?，?0℃/min的升溫速度下，加熱至1050℃，恒溫30min，通入乙醇蒸汽20sccm進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后停止通入乙醇蒸汽，快速冷卻至室溫，獲得石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟三、通過(guò)磁控濺射法，在沉積速度為20nm/s的條件下，在制得的石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米金包覆層，形成納米金包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟四、將納米金包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)放入氯化鐵刻蝕液中去除銅絲后，用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米金復(fù)合管。

實(shí)施例4：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取直徑15μm、長(zhǎng)度5cm的銅絲用0.1mol/l的稀硝酸浸泡2min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲20min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h烘干備用；

步驟二、將烘干的銅絲作為生長(zhǎng)基底，放入化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，反應(yīng)氣氛為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚?，?0℃/min的升溫速度下，加熱至1000℃，恒溫60min，通入乙醇蒸汽10sccm進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后停止通入乙醇蒸汽，快速冷卻至室溫，獲得石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟三、通過(guò)化學(xué)鍍方法，在制得的石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米金包覆層，形成納米金包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟四、將納米金包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)放入氯化鐵刻蝕液中去除銅絲后，用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米金復(fù)合管。

實(shí)施例5：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取直徑30μm、長(zhǎng)度10cm的鎳絲用0.5mol/l的稀硝酸浸泡20min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲30min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)100℃烘干1h烘干備用；

步驟二、將烘干的鎳絲作為生長(zhǎng)基底，放入化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，反應(yīng)氣氛為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚?，?5℃/min的升溫速度下，加熱至1200℃，恒溫30min，通入丙酮蒸汽30sccm進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后停止通入丙酮蒸汽，快速冷卻至室溫，獲得石墨烯/鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟三、通過(guò)脈沖激光沉積方法，在制得的石墨烯/鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米金包覆層，形成納米金包覆層/石墨烯/鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟四、將納米金包覆層/石墨烯/鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)放入高錳酸鉀刻蝕液中去除鎳絲后，用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米金復(fù)合管。

實(shí)施例6：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、取直徑50μm、長(zhǎng)度10cm的銅絲用0.5mol/l的稀硝酸浸泡10min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲30min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)80℃烘干2h烘干備用；

步驟二、將烘干的銅絲作為生長(zhǎng)基底，放入化學(xué)氣相沉積設(shè)備中，反應(yīng)氣氛為氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚?，?0℃/min的升溫速度下，加熱至1500℃，恒溫100min，通入二甲苯蒸汽20sccm進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后停止通入二甲苯蒸汽，快速冷卻至室溫，獲得石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟三、通過(guò)電化學(xué)沉積方法，在制得的石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米鈀包覆層，形成納米鈀包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)；

步驟四、將納米鈀包覆層/石墨烯/銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)放入氯化鐵刻蝕液中去除銅絲后，用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米鈀復(fù)合管。

實(shí)施例7：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取直徑50μm、長(zhǎng)度10cm的銅絲用0.5mol/l的稀硝酸浸泡10min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲30min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)80℃烘干2h烘干備用；

步驟二、將烘干的銅絲作為靜電紡絲的旋轉(zhuǎn)接收裝置，將混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液靜電紡絲到旋轉(zhuǎn)的銅絲上，同時(shí)將石墨烯分散液超聲霧化于旋轉(zhuǎn)的銅絲上，形成靜電紡絲薄膜和石墨烯包覆的銅絲；

步驟三、通過(guò)電化學(xué)沉積方法，在制得的靜電紡絲薄膜和石墨烯包覆的銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米鉑包覆層；

步驟四、將步驟三得到的復(fù)合結(jié)構(gòu)放入氯化鐵刻蝕液中去除銅絲后，將其加入n,n-二甲基甲酰胺或甲苯中浸泡12h，然后用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米鉑復(fù)合管；

其中，所述聚合物紡絲原液為聚乳酸溶液；所述聚合物紡絲原液的濃度為5wt％；所述氧化石墨烯與聚合物紡絲原液的質(zhì)量比為1：50；所述氧化石墨烯與聚合物紡絲原液的混合過(guò)程為：將氧化石墨烯與聚合物紡絲原液混合，然后加入分散劑1-乙基-3-甲基氯化咪唑，在攪拌速度為500r/min條件下，將混合溶液加熱到50℃，保持其反應(yīng)24h，冷卻至室溫，得到混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液；所述分散劑1-乙基-3-甲基氯化咪唑與氧化石墨烯的重量比為1:5；所述石墨烯分散液包括以下重量份的原料：石墨烯10份、1-乙基-3-甲基咪唑乳酸1份、環(huán)己酮30份、n-環(huán)己基吡咯烷酮30份、丙二醇丁醚醋酸酯30份；

所述靜電紡絲方法為：將混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液注入帶不銹鋼噴頭的噴射容器內(nèi)，然后用高壓電源將電壓施加在不銹鋼噴頭上，并利用與噴射容器連接的推進(jìn)泵將噴射容器內(nèi)的聚合物紡絲原液通過(guò)不銹鋼噴頭噴射至旋轉(zhuǎn)的金屬絲接收裝置上，所述靜電紡絲的噴射條件為：環(huán)境溫度為40℃、高壓電源的輸出電壓為15kv、金屬絲與不銹鋼噴頭之間距離為10cm、流速為5ml/h、金屬絲接收裝置的旋轉(zhuǎn)速度為50r/min；

所述石墨烯分散液超聲霧化的功率為80w，頻率為2.5mhz，霧化率為2ml/min，超聲霧化的噴出口與金屬絲的距離為5cm。

實(shí)施例8：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取直徑1cm、長(zhǎng)度30cm的銅絲用0.5mol/l的稀硝酸浸泡10min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲30min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)80℃烘干2h烘干備用；

步驟二、將烘干的銅絲作為靜電紡絲的旋轉(zhuǎn)接收裝置，將混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液靜電紡絲到旋轉(zhuǎn)的銅絲上，同時(shí)將石墨烯分散液超聲霧化于旋轉(zhuǎn)的銅絲上，形成靜電紡絲薄膜和石墨烯包覆的銅絲；

步驟三、通過(guò)磁控濺射方法，在制得的靜電紡絲薄膜和石墨烯包覆的銅絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米鈦包覆層；

步驟四、將步驟三得到的復(fù)合結(jié)構(gòu)放入氯化鐵刻蝕液中去除銅絲后，將其加入n,n-二甲基甲酰胺或甲苯中浸泡12h，然后用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米鈦復(fù)合管；

其中，所述聚合物紡絲原液為聚丙烯酸甲酯溶液；所述聚合物紡絲原液的濃度為10wt％；所述氧化石墨烯與聚合物紡絲原液的質(zhì)量比為1：100；所述氧化石墨烯與聚合物紡絲原液的混合過(guò)程為：將氧化石墨烯與聚合物紡絲原液混合，然后加入分散劑1-乙基-3-甲基氯化咪唑，在攪拌速度為500r/min條件下，將混合溶液加熱到50℃，保持其反應(yīng)24h，冷卻至室溫，得到混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液；所述分散劑1-乙基-3-甲基氯化咪唑與氧化石墨烯的重量比為1:10；所述石墨烯分散液包括以下重量份的原料：石墨烯15份、1-乙基-3-甲基咪唑乳酸3份、環(huán)己酮50份、n-環(huán)己基吡咯烷酮50份、丙二醇丁醚醋酸酯50份；

所述靜電紡絲方法為：將混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液注入帶不銹鋼噴頭的噴射容器內(nèi)，然后用高壓電源將電壓施加在不銹鋼噴頭上，并利用與噴射容器連接的推進(jìn)泵將噴射容器內(nèi)的聚合物紡絲原液通過(guò)不銹鋼噴頭噴射至旋轉(zhuǎn)的金屬絲接收裝置上，所述靜電紡絲的噴射條件為：環(huán)境溫度為80℃、高壓電源的輸出電壓為25kv、金屬絲與不銹鋼噴頭之間距離為15cm、流速為12ml/h、金屬絲接收裝置的旋轉(zhuǎn)速度為500r/min；

所述石墨烯分散液超聲霧化的功率為80w，頻率為2.5mhz，霧化率為10ml/min，超聲霧化的噴出口與金屬絲的距離為15cm。

實(shí)施例9：

一種石墨烯-納米貴金屬?gòu)?fù)合管的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、取直徑0.5cm、長(zhǎng)度20cm的鎳絲用1mol/l的稀硝酸浸泡10min去除表面雜質(zhì)及鈍化層后，置于無(wú)水乙醇中超聲60min，然后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)80℃烘干2h烘干備用；

步驟二、將烘干的鎳絲作為靜電紡絲的旋轉(zhuǎn)接收裝置，將混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液靜電紡絲到旋轉(zhuǎn)的鎳絲上，同時(shí)將石墨烯分散液超聲霧化于旋轉(zhuǎn)的鎳絲上，形成靜電紡絲薄膜和石墨烯包覆的鎳絲；

步驟三、通過(guò)磁控濺射方法，在制得的靜電紡絲薄膜和石墨烯包覆的鎳絲復(fù)合結(jié)構(gòu)表面沉積納米金包覆層；

步驟四、將步驟三得到的復(fù)合結(jié)構(gòu)放入氯化鐵刻蝕液中去除鎳絲后，將其加入n,n-二甲基甲酰胺或甲苯中浸泡12h，然后用無(wú)水乙醇和去離子水對(duì)所得產(chǎn)物清洗后放置于鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)60℃烘干2h，獲得石墨烯-納米金復(fù)合管；

其中，所述聚合物紡絲原液為聚酰亞胺溶液；所述聚合物紡絲原液的濃度為10wt％；所述氧化石墨烯與聚合物紡絲原液的質(zhì)量比為1：60；所述氧化石墨烯與聚合物紡絲原液的混合過(guò)程為：將氧化石墨烯與聚合物紡絲原液混合，然后加入分散劑1-乙基-3-甲基氯化咪唑，在攪拌速度為500r/min條件下，將混合溶液加熱到50℃，保持其反應(yīng)24h，冷卻至室溫，得到混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液；所述分散劑1-乙基-3-甲基氯化咪唑與氧化石墨烯的重量比為1:8；所述石墨烯分散液包括以下重量份的原料：石墨烯12份、1-乙基-3-甲基咪唑乳酸2份、環(huán)己酮40份、n-環(huán)己基吡咯烷酮40份、丙二醇丁醚醋酸酯40份；

所述靜電紡絲方法為：將混合有氧化石墨烯的聚合物紡絲原液注入帶不銹鋼噴頭的噴射容器內(nèi)，然后用高壓電源將電壓施加在不銹鋼噴頭上，并利用與噴射容器連接的推進(jìn)泵將噴射容器內(nèi)的聚合物紡絲原液通過(guò)不銹鋼噴頭噴射至旋轉(zhuǎn)的金屬絲接收裝置上，所述靜電紡絲的噴射條件為：環(huán)境溫度為60℃、高壓電源的輸出電壓為20kv、金屬絲與不銹鋼噴頭之間距離為12cm、流速為8ml/h、金屬絲接收裝置的旋轉(zhuǎn)速度為150r/min；

所述石墨烯分散液超聲霧化的功率為80w，頻率為2.5mhz，霧化率為5ml/min，超聲霧化的噴出口與金屬絲的距離為10cm。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。