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成果简介
实现高纺丝速度对于生产效率和纤维种类的可行应用至关重要。实现高纺丝速度对于生产效率和纤维种类的可行应用至关重要。石墨烯纤维（GF）是近年来出现的一种功能性很好的碳质纤维。然而，GF极低的湿纺速度限制了其应用。
本文，浙江大学高超课题组在《Nano Lett》期刊发表名为“High-Speed Blow Spinning of Neat Graphene Fibrous Materials”的论文，研究根据聚合物稀溶液理论，增加分子量能够有效降低聚合物临界缠结含量，选用了分子量高达3000万的超高分子量聚合物来降低复合体系中聚合物的含量。超高分子量聚合物能够有效规避氧化石墨烯片层从而形成整体缠结网络，30 wt.%聚合物添加剂能够有效增强氧化石墨烯溶液的粘弹性，使其拉伸比从84%提高到1200%，从而实现了高速吹纺制备石墨烯纤维材料，其纺丝速度高达556 m min-1，比之前湿纺提高了两个数量级，达到了化工纤维的生产水平.
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图文导读
图1. 高速吹纺制备石墨烯纤维材料
图2. 复合体系高拉伸流动性
图3. 吹纺石墨烯纤维结构完整性，宏观连续性和高导电性
图4. 石墨烯纤维多孔碳纸制备和性能优势。
图5. 吹纺制备其他那面纤维类材料
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小结
综上所述，本文通过引入少量超高分子量调控纳米材料溶液流变特性，从而增强其拉伸流动性，并实现高速吹纺制备纤维类材料的新方法。通过吹纺能够使得石墨烯纤维的纺丝速度达到556 m min-1, 比之前湿纺提高了两个数量级。所制备的得到的石墨烯纤维碳纸展现出高导电、高导热、高柔性以及高透气性等优异综合性能，可用于燃料电池气体扩散层，从而打破国外在碳纸上的技术垄断。
文献：
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c01076
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