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石墨烯改性聚丙烯腈基纳米炭纤维的制备及其性能研究的综述报告
石墨烯，是一种由碳原子构成的二维晶体，已被证明具有极高的导电性和导热性、高强度和高比表面积等优异性质。因此，石墨烯在材料科学领域具有广泛的应用前景。近年来，石墨烯与聚合物混合改性技术被广泛研究，研究者们试图通过这种方法获得具有优异性质的复合材料。
其中，石墨烯改性聚丙烯腈基纳米炭纤维是一种研究热点。聚丙烯腈基炭纤维，因其高强度、高模量和耐热性等特点，在复合材料和纺织品领域被广泛应用。将石墨烯引入聚丙烯腈基炭纤维纳米材料中，可以显著提高其力学性能、导电性和导热性，提高其在电子行业和高科技领域的应用价值。
目前，将石墨烯引入聚丙烯腈基纳米炭纤维中的方法主要包括机械混合法、溶剂插层法、电化学沉积法和气相还原法等。
机械混合法是一种简单易行、成本低廉且易于扩大生产的方法。将石墨烯粉末和聚丙烯腈基炭纤维混合后，通过超声波处理或高速搅拌制备复合材料。研究表明，机械混合法制备的石墨烯改性聚丙烯腈基纳米炭纤维具有优异的力学性能和导电性能。
溶剂插层法是一种通过溶液处理聚丙烯腈基炭纤维并插入石墨烯纳米片的方法。研究表明，该方法制备的复合材料具有优异的机械性能和导电性能。
电化学沉积法是通过将聚丙烯腈基炭纤维放置于含石墨烯氧化还原反应物的电解质中，再通过电化学还原制备复合材料的方法。这种方法制备的复合材料可以控制石墨烯的形态和分散状态，具有良好的高温稳定性。
气相还原法是一种通过石墨烯氧化物在高温高真空条件下还原制备的方法。与其他方法相比，该方法具有制备规模大、分散性好、成本低廉等优点。石墨烯改性聚丙烯腈基纳米炭纤维采用气相还原法制备的复合材料，在力学性能和热稳定性方面具有出色的表现。
综上所述，将石墨烯引入聚丙烯腈基纳米炭纤维中可以显著提高其性能，在材料科学领域具有广泛的应用前景。各种制备方法具有各自的优缺点，需要根据具体需求选择合适的方法进行制备。