CN109468701A - 静电纺丝装置、取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维及其制备方法 - Google Patents

静电纺丝装置、取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种静电纺丝装置、取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维及其制备方法，该静电纺丝装置以两根平行放置的磁铁作为接收装置，并在其与注射器的针头之间附加射流控制装置，使纺丝工程连续顺畅，可以制备出大量高取向的复合纤维；该制备方法采用上述的静电纺丝装置，以N‑N二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，以Fe3O4和石墨烯(Gr)作为导电粒子，通过设有射流控制装置的静电纺丝装置来进行静电纺丝，从而得到具有取向的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维。其操作方便、控制简便、工艺流程短，制得的该取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维具有更好的导电性能、磁性性能和物理机械性能，有利于拓宽电纺导电纳米纤维的应用领域。

Description

静电纺丝装置、取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种静电纺丝装置、取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维及其制备方法。
背景技术
纳米磁性材料作为一种新兴功能材料，由于其独特的物理化学性质，使其在物理、化学等方面表现出与常规磁性材料不同的特殊用途。传统的静电纺丝因制备的纤维通常杂乱无章而影响纤维导电性、力学、磁性等性能，相比无序导电纳米纤维，取向导电纳米纤维具有更好的导电性能和物理机械性能，有利于拓宽电纺导电纳米纤维的应用领域。石墨烯(Gr)是一种从石墨材料中剥离出的单层sp2杂化的碳原子材料，具有共轭堆叠的π电子，是碳的二维结构，由于具有显著的力学、电学等优点而成为非常欢迎的纳米纤维增强材料。
静电纺丝是制备多孔纳米纤维的有效方法之一，已有很多学者使用此法制备了多孔纳米纤维。作为一种已经被公认为是最简单高效的聚合物纳米纤维生产技术，静电纺丝是在高压电场环境下，利用电场力克服溶液或者熔体的泰勒锥的表面张力并对发生电荷转移的纺丝液体进行拉伸细化而形成纳米纤维的技术。由静电纺丝工艺所制备的纳米纤维膜/束以其所具有的高表面积、高表面能和高表面活性等性能在各种各样的领域都受到欢迎。然而，传统的静电纺丝方法及静电纺丝装置因制备的纤维通常杂乱无章而影响纤维导电性。并且，单纯聚合物的无序多孔纳米纤维由于其导电性、力学等性能相对较差而导致应用受到多方面限制，无法应用于生物医药，微波吸收，光学，电化学等诸多领域。其中，应用于电化学领域的材料要求具有较高的比表面积来提高材料的储能性能、气体吸脱附性能等。
基于上述情况，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种静电纺丝装置、取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维及其制备方法，通过该静电纺丝装置和制备方法以聚丙烯腈(PAN)作为碳基材料及溶质，以N-N二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，以Fe3O4和石墨烯 (Gr)作为导电粒子，通过设有射流控制装置的静电纺丝装置来进行静电纺丝，从而得到具有取向的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种静电纺丝装置包括供液装置、注射器、至少两个高压电源、射流控制装置以及接收装置，所述注射器与供液装置连接，所述注射器上设有针头，所述接收装置包括铝箔和两块平行放置在所述铝箔上的磁铁，所述针头和铝箔分别连接其中一个所述高压电源的正极和负极，所述射流控制装置设置在所述接收装置和针头之间，且所述射流控制装置与至少一个所述高压电源的正极连接。
进一步地，所述射流控制装置为导电铜环。
本发明还提供一种取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，采用如所述的静电纺丝装置，所述取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法包括以下步骤：
S1、提供Fe3O4、DMF溶液、聚丙烯腈以及石墨烯，将所述Fe3O4和石墨烯加入至DMF溶液中并搅拌，随后超声震荡，再搅拌加入所述聚丙烯腈，得到纺丝溶液；
S2、将所述纺丝溶液至于所述静电纺丝装置中，在纺丝电压为15-20kV、接收距离为15-20cm的条件下进行静电纺丝，且在所述静电纺丝过程中通过所述射流控制装置来控制射流稳定性，得到所述取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维。
进一步地，在所述纺丝溶液中，所述Fe3O4的浓度小于3wt％。
进一步地，在所述纺丝溶液中，所述石墨烯的浓度为0.5wt％。
进一步地，步骤S1中，还包括：将所述聚丙烯腈进行干燥，搅拌加入干燥后的聚丙烯腈，得到所述纺丝溶液。
进一步地，步骤S2中，在所述静电纺丝过程中，纺丝温度为23-27℃，湿度为45-55％。
进一步地，步骤S2中，在所述静电纺丝过程中，所述注射器的流量为0.3 mL/h。
进一步地，步骤S2中，在所述静电纺丝过程中，所述导电铜环的附加圆环电压为1-10kV。
本发明又提供一种根据所述的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法所制得的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的静电纺丝装置以两根平行放置的磁铁作为接收装置，并在其与注射器的针头之间附加射流控制装置，使纺丝工程连续顺畅，可以制备出大量高取向的复合纤维。纺丝射流射出后受到来自于射流控制装置的规则电场的束缚，鞭动稳定性增加，从而纤维取向度增加。而以两平行放置的磁铁作为接收装置的，由于所喷射出的射流因为带有正电和磁性，形成的纳米纤维会被吸附到平行放置的磁铁上面，使获得的纤维取向度有很大提高，收集到的纤维容易转移并方便进行进一步的加工、应用。制得纤维的取向度的提高，会使纤维的导电性大大增强。
并且，本专利的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法所添加的石墨烯(Gr)粒子，是具有超高电导率、优异的力学和热学性能的材料。添加 Gr粒子后，可以大幅提高复合纳米纤维的导电性，并且Gr粒子与PAN之间只有单纯的物理结合，而且之间也不会形成新的晶体结构，不会对PAN结构产生影响，从而不会改变PAN的特性。同时Gr的添加和纤维表面多孔结构的出现基本使得复合纤维膜的孔径尺寸减小且数量增多，进一步提升纤维的导电性能。由于Gr的加入和纤维表面多孔结构的出现均使得复合纤维膜的表面***糙，因此，Gr的加入和纤维表面多孔结构的出现均使得复合纤维膜的接触角变大，从而使其与水接触的面积越少，疏水性更强。又，该制备方法通过添加Fe3O4这一多功能导电磁性材料，其具有较高的电导率、价格低廉、超顺磁性等优点，进一步提高复合纳米纤维的导电性和磁性。故，该制备方法操作方便、控制简便、工艺流程短，且能以较低成本大量制备得到取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维，相比传统的无序导电纳米纤维，该取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维具有更好的导电性能、磁性性能和物理机械性能，有利于拓宽电纺磁性导电纳米纤维的应用领域。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为本发明的静电纺丝装置的结构示意图；
图2为本发明实施例一中的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片；
图3为本发明实施例二中的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片；
图4为本发明实施例三中的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片；
图5为本发明实施例四中的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片；
图6为本发明实施例五中的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片；
图7a至7e为本发明实施例六中的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的EDS 图，图7f为其元素组成及含量的分析图；
图8为本发明实施例七中的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的对MB和 RhB溶液的吸附性能图；
图9为本发明对比实施例一中的Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
需要说明的是：本发明的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本发明进行说明，不作为限定用语。
请参见图1，本发明的静电纺丝装置包括供液装置(未图示)、注射器1、至少两个高压电源2、射流控制装置3以及接收装置4，所述注射器1与供液装置连接，所述注射器1上设有针头11，所述接收装置4包括铝箔41和两块平行放置在所述铝箔41上的磁铁42，所述针头11和铝箔41分别连接其中一个所述高压电源2的正极22和负极21，所述射流控制装置3设置在所述接收装置4和针头11之间，且所述射流控制装置3与至少一个所述高压电源2的正极22连接。所述注射器1所喷射出的射流因为带有正电和磁性，形成的纳米纤维会被吸附到平行放置的磁铁42上。在本发明中，所述射流控制装置3为导电铜环。
上述的静电纺丝装置一方面利用在注射器与磁铁之间附加圆环，在圆环上的射流具有一定的规则性，鞭动稳定性增加，另一方面在接收铝箔上放置改为两块平行排列的磁铁，在磁场作用下，纤维被横向拉伸而平行排列于磁铁之间。两种因素同时作用使纤维容易转移不仅可以改变传统静电纺丝所制备的纤维杂乱无章性，而且可以稳定的制备大面积优异取向的纳米纤维。随着纤维的取向性的提高，纺制出的纳米纤维膜具有导电性能有较大的提高。
本发明的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，采用图1所示的静电纺丝装置，所述取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法包括以下步骤：
S1、提供Fe3O4、DMF溶液、聚丙烯腈以及石墨烯，将所述Fe3O4和石墨烯加入至DMF溶液中并搅拌，随后超声震荡，再搅拌加入所述聚丙烯腈，得到纺丝溶液；
S2、将所述纺丝溶液至于所述静电纺丝装置中，在纺丝电压为15-20kV、接收距离为15-20cm的条件下进行静电纺丝，且在所述静电纺丝过程中通过所述射流控制装置来控制射流稳定性，得到所述取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维。
具体的，在所述纺丝溶液中，所述Fe3O4的浓度大于0小于15wt％，优选的，小于3wt％，所述石墨烯的浓度为0.5wt％。
在该制备方法中，步骤S1还包括：将所述聚丙烯腈进行干燥，搅拌加入干燥后的聚丙烯腈，得到所述纺丝溶液。步骤S2中，在所述静电纺丝过程中，纺丝温度为23-27℃，湿度为45-55％，所述注射器的流量为0.3mL/h，纺丝的接收距离为18cm，平行电极的距离为5cm，所述磁铁的大小为77*57*17cm，所述导电铜环的附加圆环电压为1-10kV，圆环直径为21cm。
下面将结合具体实施例来对本发明进行进一步详细说明。
实施例一
称取一定量的PAN放入电热恒温干燥箱中干燥2h备用，称取一定量DMF 作为溶剂，将Gr和Fe3O4加入于称量好的DMF中，搅拌均匀后室温下超声震荡4h。然后将干燥好的PAN粉末倒入超声后的溶液中，室温下磁力搅拌24h，待纺丝溶液均一稳定后，置于本发明的静电纺丝装置中进行静电纺丝，其中，流量设置为0.3ml/h，纺丝电压18kV，附加圆环电压5kV，纺丝接收距离18cm，平行电极间距5cm，且在该静电纺丝过程中，环境温度稳定为25±2℃，相对湿度为50±5％。
在本实施例中，Fe3O4浓度为0.5wt％，PAN的浓度为8wt％，Gr的浓度为 0.5wt％。请参见图2，图2所示为本实施例所制备得到的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片。
实施例二
称取一定量的PAN放入电热恒温干燥箱中干燥2h备用，称取一定量DMF 作为溶剂，将Gr和Fe3O4加入于称量好的DMF中，搅拌均匀后室温下超声震荡4h。然后将干燥好的PAN粉末倒入超声后的溶液中，室温下磁力搅拌24h，待纺丝溶液均一稳定后，置于本发明的静电纺丝装置中进行静电纺丝，其中，流量设置为0.3ml/h，纺丝电压18kV，附加圆环电压5kV，纺丝接收距离18cm，平行电极间距5cm，且在该静电纺丝过程中，环境温度稳定为25±2℃，相对湿度为50±5％。
在本实施例中，Fe3O4浓度为1.0wt％，PAN的浓度为8wt％，Gr的浓度为 0.5wt％。请参见图3，图3所示为本实施例所制备得到的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片。
实施例三
称取一定量的PAN放入电热恒温干燥箱中干燥2h备用，称取一定量DMF 作为溶剂，将Gr和Fe3O4加入于称量好的DMF中，搅拌均匀后室温下超声震荡4h。然后将干燥好的PAN粉末倒入超声后的溶液中，室温下磁力搅拌24h，待纺丝溶液均一稳定后，置于本发明的静电纺丝装置中进行静电纺丝，其中，流量设置为0.3ml/h，纺丝电压18kV，附加圆环电压5kV，纺丝接收距离18cm，平行电极间距5cm，且在该静电纺丝过程中，环境温度稳定为25±2℃，相对湿度为50±5％。
在本实施例中，Fe3O4浓度为1.5wt％，PAN的浓度为8wt％，Gr的浓度为 0.5wt％。请参见图4，图4所示为本实施例所制备得到的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片。
实施例四
称取一定量的PAN放入电热恒温干燥箱中干燥2h备用，称取一定量DMF 作为溶剂，将Gr和Fe3O4加入于称量好的DMF中，搅拌均匀后室温下超声震荡4h。然后将干燥好的PAN粉末倒入超声后的溶液中，室温下磁力搅拌24h，待纺丝溶液均一稳定后，置于本发明的静电纺丝装置中进行静电纺丝，其中，流量设置为0.3ml/h，纺丝电压18kV，附加圆环电压5kV，纺丝接收距离18cm，平行电极间距5cm，且在该静电纺丝过程中，环境温度稳定为25±2℃，相对湿度为50±5％。
在本实施例中，Fe3O4浓度为2.0wt％，PAN的浓度为8wt％，Gr的浓度为 0.5wt％。请参见图5，图5所示为本实施例所制备得到的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片。
实施例五
称取一定量的PAN放入电热恒温干燥箱中干燥2h备用，称取一定量DMF 作为溶剂，将Gr和Fe3O4加入于称量好的DMF中，搅拌均匀后室温下超声震荡4h。然后将干燥好的PAN粉末倒入超声后的溶液中，室温下磁力搅拌24h，待纺丝溶液均一稳定后，置于本发明的静电纺丝装置中进行静电纺丝，其中，流量设置为0.3ml/h，纺丝电压18kV，附加圆环电压5kV，纺丝接收距离18cm，平行电极间距5cm，且在该静电纺丝过程中，环境温度稳定为25±2℃，相对湿度为50±5％。
在本实施例中，Fe3O4浓度为2.5wt％，PAN的浓度为8wt％，Gr的浓度为 0.5wt％。请参见图6，图6所示为本实施例所制备得到的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片。
实施例六
称取一定量的PAN放入电热恒温干燥箱中干燥2h备用，称取一定量DMF 作为溶剂，将Gr和Fe3O4加入于称量好的DMF中，搅拌均匀后室温下超声震荡4h。然后将干燥好的PAN粉末倒入超声后的溶液中，室温下磁力搅拌24h，待纺丝溶液均一稳定后，置于本发明的静电纺丝装置中进行静电纺丝，其中，流量设置为0.3ml/h，纺丝电压18kV，附加圆环电压5kV，纺丝接收距离18cm，平行电极间距5cm，且在该静电纺丝过程中，环境温度稳定为25±2℃，相对湿度为50±5％。
请参见图7a至7f，由图可知，本实施例所制备得到的取向Fe3O4/Gr/PAN 复合导电纳米纤维含有C、N、O、Fe四种元素，比例分别为72.86％，13.91％， 5.67％，7.56％。
实施例七
本实施例采用实施例一所制备得到的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维来进行纤维膜制备，并对得到的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维膜进行了吸附能力测试。由于磁性纳米粒子具有吸附的作用，且因其具有磁性而便于分离回收，本实施例以对亚甲基蓝(MB)，罗丹明B(RhB)溶液的吸附性能为例。请参见图8，由图8可知，取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维膜对于MB、 RhB均有吸附作用，且对于MB的吸附作用好于RhB。通过对吸附性能的测试可知，取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纤维膜对于水中染料具有较好的吸附作用。
对比实施例一
称取一定量的聚丙烯腈(PAN)放入电热恒温干燥箱中干燥2h备用，称取一定量N-N二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，将石墨烯(Gr)加入于称量好的 DMF中，搅拌均匀后室温下超声震荡4h。然后将干燥好的PAN粉末倒入超声后的溶液中，室温下磁力搅拌24h，待纺丝溶液均一稳定后，置于本发明的静电纺丝装置中进行静电纺丝，其中，流量设置为0.3ml/h，纺丝电压18kV，附加圆环电压5kV，纺丝接收距离18cm，平行电极间距5cm，且在该静电纺丝过程中，环境温度稳定为25±2℃，相对湿度为50±5％。
在本实施例中，Fe3O4浓度为0wt％，PAN的浓度为8wt％，Gr的浓度为 0.5wt％。请参见图9，图9所示为本实施例所制备得到的Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片。由本实施例的取向Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片(图9)和实施例一至实施例五的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的SEM电镜照片(图2至图6)相比可知，随着Fe3O4浓度的增加，溶液可纺性变差，纤维多粘附在磁铁表面，较少的沉积在两平行磁铁之间，纤维的取向性变差；且Fe3O4浓度越大，纳米Fe3O4粒子的团聚现象越严重，纤维串珠结构严重，多有“竹节丝”纤维出现。当Fe3O4浓度为0.5wt％时，收集到的纤维密集，纤维取向度最高。
本实施例还分别采用磁铁来测试取向Gr/PAN复合导电纳米纤维粉末以及取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维粉末的磁性。实验结果表面：当磁铁靠近两瓶粉末时，Fe3O4/Gr/PAN粉末被吸附到磁铁附近，且随着磁铁移动而移动，而Gr/PAN粉末则无反应。这表明Fe3O4/Gr/PAN复合纳米纤维膜中含有Fe3O4且使得Fe3O4/Gr/PAN纳米纤维膜具有磁性。
对比实施例二
本实施例通过传统的静电纺丝方法制备得到无序的Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维膜，然后与通过本发明的制备方法制备得到的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维膜以及取向Gr/PAN复合导电纳米纤维膜来进行表面电阻的测试比较，如表1所示：
表1不同纤维膜的表面电阻
由表1可知，有序纤维膜的导电性好于无序纤维膜，而加入磁性纳米Fe3O4粒子后，纤维的表面电阻减小，导电性提高。
综上所述：本发明的静电纺丝装置以两根平行放置的磁铁作为接收装置，并在其与注射器的针头之间附加射流控制装置，使纺丝工程连续顺畅，可以制备出大量高取向的复合纤维。纺丝射流射出后受到来自于射流控制装置的规则电场的束缚，鞭动稳定性增加，从而纤维取向度增加。而以两平行放置的磁铁作为接收装置的，由于所喷射出的射流因为带有正电和磁性，形成的纳米纤维会被吸附到平行放置的磁铁上面，使获得的纤维取向度有很大提高，收集到的纤维容易转移并方便进行进一步的加工、应用。制得纤维的取向度的提高，会使纤维的导电性大大增强。
并且，本专利的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法所添加的石墨烯(Gr)粒子，是具有超高电导率、优异的力学和热学性能的材料。添加 Gr粒子后，可以大幅提高复合纳米纤维的导电性，并且Gr粒子与PAN之间只有单纯的物理结合，而且之间也不会形成新的晶体结构，不会对PAN结构产生影响，从而不会改变PAN的特性。同时Gr的添加和纤维表面多孔结构的出现基本使得复合纤维膜的孔径尺寸减小且数量增多，进一步提升纤维的导电性能。由于Gr的加入和纤维表面多孔结构的出现均使得复合纤维膜的表面***糙，因此，Gr的加入和纤维表面多孔结构的出现均使得复合纤维膜的接触角变大，从而使其与水接触的面积越少，疏水性更强。又，该制备方法通过添加Fe3O4这一多功能导电磁性材料，其具有较高的电导率、价格低廉、超顺磁性等优点，进一步提高复合纳米纤维的导电性和磁性。故，该制备方法操作方便、控制简便、工艺流程短，且能以较低成本大量制备得到取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维，相比传统的无序导电纳米纤维，该取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维具有更好的导电性能、磁性性能和物理机械性能，有利于拓宽电纺磁性导电纳米纤维的应用领域。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种静电纺丝装置，其特征在于，包括供液装置、注射器、至少两个高压电源、射流控制装置以及接收装置，所述注射器与供液装置连接，所述注射器上设有针头，所述接收装置包括铝箔和两块平行放置在所述铝箔上的磁铁，所述针头和铝箔分别连接其中一个所述高压电源的正极和负极，所述射流控制装置设置在所述接收装置和针头之间，且所述射流控制装置与至少一个所述高压电源的正极连接。
2.如权利要求1所述的静电纺丝装置，其特征在于，所述射流控制装置为导电铜环。
3.一种取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，其特征在于，采用如权利要求2所述的静电纺丝装置，所述取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法包括以下步骤：
S1、提供Fe3O4、DMF、聚丙烯腈以及石墨烯，将所述Fe3O4和石墨烯加入至DMF中并搅拌，随后超声震荡，再搅拌加入所述聚丙烯腈，得到纺丝溶液；
S2、将所述纺丝溶液至于所述静电纺丝装置中，在纺丝电压为15-20kV、接收距离为15-20cm的条件下进行静电纺丝，且在所述静电纺丝过程中通过所述射流控制装置来控制射流稳定性，得到所述取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维。
4.如权利要求3所述的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，其特征在于，在所述纺丝溶液中，所述Fe3O4的浓度小于3wt％。
5.如权利要求3所述的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，其特征在于，在所述纺丝溶液中，所述石墨烯的浓度为0.5wt％。
6.如权利要求3所述的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤S1中，还包括：将所述聚丙烯腈进行干燥，搅拌加入干燥后的聚丙烯腈，得到所述纺丝溶液。
7.如权利要求3所述的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在所述静电纺丝过程中，纺丝温度为23-27℃，湿度为45-55％。
8.如权利要求3所述的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在所述静电纺丝过程中，所述注射器的流量为0.3mL/h。
9.如权利要求3所述的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法，其特征在于，步骤S2中，在所述静电纺丝过程中，所述导电铜环的附加圆环电压为1-10kV。
10.一种根据权利要求3至9中任一项所述的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维的制备方法所制得的取向Fe3O4/Gr/PAN复合导电纳米纤维。
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