Abstract
Development of simple and efficient method for large-scale production of mechanically strong and electrically conductive graphene fiber is highly desirable for practical applications, such as fiber-reinforced composites, wearable electronics, and electromagnetic irradiation shielding. Here, we present a facile approach for the preparation of amine-functionalized graphene fibers by simple wet-spinning of diamine-functionalized graphene oxide (GO-$NH_2$), which is used because of its synthetic convenience, good dispersity, and scalable production with low cost. The amine-functionalized graphene fiber shows high electrical and mechanical properties compared to pristine graphene oxide fiber due to the electrostatic interaction between amine groups and electronegative functional groups of graphene oxide.
최근에 각광을 받고 있는 섬유강화 복합재료, 웨어러블 전자소자, 그리고 전자파 차폐재료 같은 다양한 응용분야에 적용하기 위해서, 높은 기계적 전기적 특성을 갖는 그래핀 섬유를 대량으로 생산하는 일은 산업적으로 매우 의미가 있다. 본 연구에서는 다이-아민 그룹으로 화학적 치환 된 산화 그래핀을 습식 방사 공정을 통하여 섬유로 제조하는 효율적인 공정을 개발하였다. 다이-아민 그룹으로 치환된 산화 그래핀은 합성이 용이하고 수용액에서 분산성이 매우 좋으며, 저렴한 비용으로 대량 생산이 가능한 장점을 가지고 있다. 이렇게 제조된 아민-치환 그래핀 섬유는 산화 그래핀 섬유와 비교해서 높은 기계적, 전기적 특성을 보이기 때문에 웨어러블 전자 소자에 응용이 기대된다.
