本发明涉及一种新型石墨烯气凝胶智能相变纤维，尤其涉及一种石墨烯气凝胶智能相变纤维及其制备方法与应用，属于纳米多孔材料及相变储能技术领域。
背景技术：
相变纤维具有智能调温功能，当外界温度发生急剧变化时，纤维中的相变材料会发生固-液或固-固相转变，缓冲温度变化对人体的影响，进而为人体营造舒适的微气候环境。随着可穿戴/便携式电子产品的发展，柔性储能器件受到人们的关注。而具有多功能、多响应的智能纤维，作为可穿戴器件的基本组成单元，具有重大需求空间。如何赋予相变纤维多重刺激响应性能，实现主动调温、储能及自清洁等功能，成为一个重大挑战。
气凝胶的产生起源于上世纪三十年代，由美国加州太平洋大学化学家sterven.s.kistler无意中发明的一种物质，俗称“冷冻烟雾”，将硅胶中的水提取出来，然后用诸如二氧化碳之类的气体取代水的方法制成的。经过八十多年的发展，气凝胶材料已逐步实现商业化，在诸多领域有着重要的应用。
相变储能材料的潜热储存对于周围环境、太阳能及机车或电子器件所产生废热的利用，是一种最为可行的方法。有机固-液相变材料具有宽的相变温度范围、稳定的化学性质、高潜热、价廉等优点。然而由于其低热/电导率、泄露等问题限制其应用。寻找合适的支架材料并赋予相变储能材料以高的热/电导率、良好的形状稳定性及高的相变焓，是尤为重要的。目前，金属泡沫、碳气凝胶、石墨烯气凝胶、碳纳米管海绵及碳纳米管阵列等多孔材料被用于有机相变储能材料的研究中，赋予其优异的电/热导率，并可光或电驱动进行热能转换与储存。故利用气凝胶这一材料改善相变储能材料的困境，是极为可行的并有着极大的应用前景。
传统的相变储能材料，多以大型设备容器封闭或大尺寸、块体的支架材料应用于相变储能材料。其中气凝胶的引入使得相变材料展现出良好的电、光的热响应，实现热能的转换与利用。然而传统应用中这种大尺寸并不能适用于现在的柔性可穿戴设备及越来越微型化的电子电路中，故具有良好柔性、导电性的智能相变纤维将成为今后发展的一个重要方向。
鉴于柔性可穿戴设备和越来越微型化的智能器件对新材料的需求，迫切需要并提出一种结构与性能新颖的智能相变材料及制备方法，来达到工艺简单、生产周期短、成本低的目的，充分发挥相变储能材料的优势，将相变材料的应用推向一个新高度，进而满足柔性可穿戴设备和越来越微型化的智能器件日益增长的需求。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于提供一种石墨烯气凝胶智能相变纤维及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
本发明的又一目的在于提供前述石墨烯气凝胶智能相变纤维的应用。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种石墨烯气凝胶智能相变纤维，其包括石墨烯气凝胶纤维、相变材料和疏水涂层，所述石墨烯气凝胶纤维具有由石墨烯片层搭接形成的连续的石墨烯三维多孔网络结构，所述相变材料包裹于所述石墨烯片层上并填充嵌入于所述三维多孔网络结构中，所述疏水涂层均匀包覆于所述石墨烯气凝胶纤维表面。
在一些实施例中，所述石墨烯气凝胶纤维具有由孔径在2nm以下的微孔、孔径为2～50nm的介孔和孔径为50nm～500μm的宏孔组成的石墨烯三维多孔网络结构，所述石墨烯三维多孔网络结构的孔隙率为1～99％。
进一步地，所述石墨烯气凝胶智能相变纤维中石墨烯气凝胶纤维的含量为10～50wt％。
进一步地，所述石墨烯气凝胶纤维的直径为10μm～1mm，长径比为10～107，比表面积为1～1200m2/g，孔容为0.1～3.5cm3/g。
在一些实施例中，所述石墨烯气凝胶智能相变纤维中相变材料的含量为1～99wt％。
进一步地，所述相变材料包括石蜡、多元醇、聚乙二醇、赤藓醇、烷烃、高级脂肪醇、高级脂肪酸和聚烯烃中的任意一种或两种以上的组合。
在一些实施例中，所述疏水涂层的厚度在10nm～50μm之间可调，所述疏水涂层的材质包括氟碳树脂、氟碳改性树脂、有机硅树脂、有机硅改性树脂和纤维素中的任意一种或两种以上的组合。
本发明实施例还提供了前述石墨烯气凝胶智能相变纤维的制备方法，其包括：
提供石墨烯气凝胶纤维和/或石墨烯水凝胶纤维；
采用熔融填充和/或溶液填充的方式，以相变材料对所述石墨烯气凝胶纤维和/或石墨烯水凝胶纤维进行填充，获得石墨烯/相变材料复合纤维；
在所述石墨烯/相变材料复合纤维表面包覆疏水涂层，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维。
在一些实施例中，所述制备方法包括：通过纺丝技术制备石墨烯水凝胶纤维，之后进行干燥处理，获得石墨烯气凝胶纤维。
进一步地，所述纺丝技术包括湿法纺丝、限域溶胶-凝胶反应或冷冻干纺中的任意一种。
进一步地，所述干燥处理包括冷冻干燥和/或超临界流体干燥。
在一些实施例中，所述制备方法包括：将石墨烯气凝胶纤维浸置于熔融态相变材料中1～12h，或者，将石墨烯气凝胶纤维和/或石墨烯水凝胶纤维浸置于相变材料溶液中5min～12h，之后于20～120℃干燥1～3h，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
进一步地，所述制备方法包括：将所述石墨烯/相变材料复合纤维浸渍于疏水涂层溶液中5s～1h，取出后干燥，反复浸渍和干燥，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维。
本发明实施例还提供了前述石墨烯气凝胶智能相变纤维于相变储能、智能响应、光热转换与存储、电热转换与存储或柔性可穿戴器件领域中的应用。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明提供的石墨烯气凝胶智能相变纤维主要由石墨烯气凝胶纤维、相变材料和疏水涂层组成，石墨烯气凝胶纤维作为该智能相变纤维的基体材料，具有可调的直径，直径为10μm-1mm，大的长径比，长径比为10-107，提供优异的电热、光热、储能及可编织性能，且该智能相变纤维具有优异的电学、柔韧性和疏水性能，具有可调的相变材料负载量、热焓值及熔点；
2)本发明提供的石墨烯气凝胶智能相变纤维制备工艺简单，反应条件温和、可控，低能耗，绿色无污染，适于大规模生产，应用前景广泛；
3)本发明提供的石墨烯气凝胶智能相变纤维可用于相变储能、光热转换与存储、电热转换与存储及柔性可穿戴器件中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一典型实施方案中一种石墨烯气凝胶智能相变纤维的结构示意图。
图2a和图2b分别是本发明实施例1所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的扫描电子显微镜照片。
图3a和图3b分别是本发明实施例2所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的扫描电子显微镜照片。
图4a和图4b分别是本发明实施例3所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的扫描电子显微镜照片。
图5a和图5b分别是本发明实施例4所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的扫描电子显微镜照片。
图6a和图6b分别是本发明实施例5所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的扫描电子显微镜照片。
图7a和图7b分别是本发明实施例6所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的扫描电子显微镜照片。
图8a、图8b、图9a和图9b分别是本发明实施例7所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的扫描电子显微镜照片。
图10是本发明实施例1所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的tg曲线图。
图11是本发明实施例1所获石墨烯气凝胶智能相变纤维的dsc曲线图。
图12是本发明实施例1所获石墨烯气凝胶智能相变纤维与水的接触角示意图。
图13是本发明实施例1所获石墨烯气凝胶智能相变纤维在电刺激下的红外照片。
图14是本发明实施例1所获石墨烯气凝胶智能相变纤维在光刺激下的红外照片。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例的一个方面提供的一种石墨烯气凝胶智能相变纤维，其结构可参阅图1所示，包括石墨烯气凝胶纤维、相变材料和疏水涂层，所述石墨烯气凝胶纤维具有由石墨烯片层搭接形成的连续的石墨烯三维多孔网络结构，所述相变材料包裹于所述石墨烯片层上并填充嵌入于所述三维多孔网络结构中，所述疏水涂层均匀包覆于所述石墨烯气凝胶纤维表面。
在一些实施例中，所述石墨烯气凝胶纤维具有由孔径在2nm以下的微孔、孔径为2～50nm的介孔和孔径为50nm～500μm的宏孔组成的连续的石墨烯三维多孔网络结构，具有可编织性能，所述石墨烯三维多孔网络结构的孔隙率为1～99％。
进一步地，所述石墨烯气凝胶智能相变纤维中石墨烯气凝胶纤维的含量为10～50wt％。
进一步地，所述石墨烯气凝胶纤维作为该智能相变纤维的基体材料，具有可调的直径，直径为10μm～1mm，大的长径比，长径比为10～107，并提供优异的电热、光热储能及可编织性能，比表面积为1～1200m2/g，孔容为0.1～3.5cm3/g。
在一些实施例中，所述石墨烯气凝胶智能相变纤维中相变材料的含量可调，为1～99wt％，优选为25～95wt％，尤其优选为55～85wt％。
进一步地，所述相变材料包括但不限于石蜡、多元醇、聚乙二醇、赤藓醇、烷烃、高级脂肪醇、高级脂肪酸和聚烯烃等中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述石墨烯气凝胶智能相变纤维的相变潜热可调，优选为1～300j/g。
在一些实施例中，所述疏水涂层为致密、连续的膜层，且均匀包覆于所述石墨烯气凝胶纤维表面。
进一步地，所述疏水涂层的厚度在10nm～50μm之间可调。
进一步地，所述疏水涂层的材质包括但不限于氟碳树脂、氟碳改性树脂、有机硅树脂、有机硅改性树脂和纤维素等中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述氟碳树脂包括teflon系列树脂、聚偏氟乙烯系列树脂、三氟氯乙烯共聚物系列树脂和聚氯乙烯共聚物树脂等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
进一步地，所述有机硅树脂包括有机氯硅烷树脂、有机烷氧基硅烷树脂、有机酰氧基硅烷树脂、有机硅醇树脂等中的任意一种或两种以上的组合，或者，所述有机硅树脂包括：有机氯硅烷、有机烷氧基硅烷、有机酰氧基硅烷、有机硅醇等中的任意一种或两种以上组合衍生出的树脂，但不限于此。
进一步地，所述石墨烯气凝胶智能相变纤维的接触角为90～175°，所述疏水涂层赋予石墨烯气凝胶智能相变纤维以自清洁性能。
本发明提供的石墨烯气凝胶智能相变纤维主要由石墨烯气凝胶纤维、相变材料和疏水涂层组成，石墨烯气凝胶纤维作为该智能相变纤维的基体材料，具有可调的直径，直径为10μm-1mm，大的长径比，长径比为10-107，提供优异的电热、光热、储能及可编织性能，且该智能相变纤维具有优异的电学、柔韧性和疏水性能，具有可调的相变材料负载量、热焓值及熔点。
本发明实施例的另一个方面还提供了前述石墨烯气凝胶智能相变纤维的制备方法，其包括：
提供石墨烯气凝胶纤维和/或石墨烯水凝胶纤维；
采用熔融填充和/或溶液填充的方式，以相变材料对所述石墨烯气凝胶纤维和/或石墨烯水凝胶纤维进行填充，获得石墨烯/相变材料复合纤维；
在所述石墨烯/相变材料复合纤维表面包覆疏水涂层，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维。
进一步地，所述制备方法可包括：
1)石墨烯气凝胶纤维的纺丝制备；
2)相变材料的熔融填充和/或溶液填充；
3)疏水涂层包覆。
在一些实施例中，所述制备方法包括：通过纺丝技术制备石墨烯水凝胶纤维，之后进行干燥处理，获得石墨烯气凝胶纤维。简单的讲，所述石墨烯气凝胶纤维的制备包括石墨烯水凝胶纤维的纺丝及干燥。
进一步地，所述纺丝技术包括湿法纺丝、限域溶胶-凝胶反应或冷冻干纺中的任意一种。
进一步地，所述干燥处理包括冷冻干燥和/或超临界流体干燥。
更进一步地，所述湿法纺丝包括：使氧化石墨烯液晶通过选定针头注射到选定凝固浴中，之后经辊轮收集、还原处理，获得石墨烯水凝胶纤维。
尤其进一步地，所述氧化石墨烯液晶中氧化石墨烯的含量为0.01～10wt％。
尤其进一步地，所述针头的内径为30μm～5mm，优选为50μm～1500μm，进一步优选为100μm～500μm。
尤其进一步地，所述凝固浴包括cacl2溶液(aq)、苯胺盐酸盐溶液(aq)、稀盐酸、稀硫酸、naoh的水和乙醇混合溶液、naoh的水和叔丁醇混合溶液、还原剂溶液等中的任意一种或两种以上组合，但不限于此。
尤其进一步地，所述还原剂包括hi、抗坏血酸、抗坏血酸钠、水合肼、乙二胺、含fe2+化合物和多巴胺等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
进一步地，所述限域溶胶-凝胶反应包括：使氧化石墨烯水溶液置于密闭容器如毛细玻璃管内，并于100～180℃高温环境中反应12～24h，获得石墨烯水凝胶纤维，或者，使包含氧化石墨烯和还原剂的混合水溶液置于密闭容器如毛细玻璃管内，并于30～95℃环境中反应1～12h，获得石墨烯水凝胶纤维。
其中，所述氧化石墨烯和还原剂的质量比为1：20～20：1。
尤其进一步地，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为1～10mg/ml。
尤其进一步地，所述还原剂包括hi、抗坏血酸、抗坏血酸钠、多巴胺、乙二胺、水合肼、硼氢化钠和含fe2+化合物等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
在一些实施例中，所述制备方法包括：将石墨烯气凝胶纤维浸置于熔融态相变材料中1～12h，或者，将石墨烯气凝胶纤维和/或石墨烯水凝胶纤维浸置于相变材料溶液中5min～12h，之后于20～120℃干燥1～3h，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
具体的，所述熔融填充的方法可以包括：将石墨烯气凝胶纤维浸泡于熔融态相变材料中1～12h，随后将纤维悬挂于20～120℃环境中1～3h，冷却获得石墨烯/相变材料复合纤维。
具体的，所述溶液填充的方法可以包括：将石墨烯气凝胶纤维和/或石墨烯水凝胶纤维泡于相变材料溶液中5min～12h，相变材料溶液浓度为0.01～99wt％，随后将纤维于120℃常压环境下悬挂静置以干燥，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
进一步地，所述制备方法包括：将所述石墨烯/相变材料复合纤维浸渍于疏水涂层溶液中5s～1h，优选为3s～1h，取出后干燥，反复浸渍和干燥，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维。
尤其进一步地，所述疏水涂层溶液中疏水性物质的含量为0.01～20wt％。其中，所述疏水性物质即为前述的疏水涂层的材质包括但不限于氟碳树脂、氟碳改性树脂、有机硅树脂、有机硅改性树脂和纤维素等，具体的此处不再赘述。
尤其进一步地，所述干燥的环境为常温常压或30～150℃真空。
尤其进一步地，反复所述浸渍和干燥的次数为1～100次。
本发明提供的石墨烯气凝胶智能相变纤维制备工艺简单，反应条件温和、可控，低能耗，绿色无污染，适于大规模生产，应用前景广泛。
本发明实施例的另一个方面还提供了前述石墨烯气凝胶智能相变纤维于相变储能、智能响应、光热转换与存储、电热转换与存储或柔性可穿戴器件领域中的应用。
进一步地，所述石墨烯气凝胶智能相变纤维在施加外部电压和/或受到光照时，纤维自身温度升高，并储存热量，实现电-热和/或光-热转换与存储。
例如，本发明实施例还可提供一种相变储能材料，其包括前述的石墨烯气凝胶智能相变纤维。
又例如，本发明实施例还可提供一种柔性可穿戴器件，其至少部分的部件采用前述的石墨烯气凝胶智能相变纤维。
综上，藉由上述技术方案，本发明提供的智能相变纤维主要由石墨烯气凝胶纤维、相变材料和疏水涂层组成，所述石墨烯气凝胶纤维具有连续的三维多孔网络结构，具有可调的直径，大的长径比，且所述相变材料包裹在石墨烯片层上并存在于石墨烯片层搭接而成的多孔结构中，所述智能相变纤维表面具有致密、连续的疏水涂层。该智能相变纤维可用于相变储能、电热转换与存储及光热转换与存储、柔性可穿戴器件中。
以下通过若干实施例并结合附图进一步详细说明本发明的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本发明，而不限制本发明的范围。
实施例1
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：将氧化石墨烯液晶通过湿法纺丝纺入hcl/vc混合水溶液中，获得石墨烯水凝胶纤维，随后水凝胶纤维经超临界干燥获得石墨烯气凝胶纤维。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将石墨烯气凝胶纤维浸泡于熔融态石蜡中，并静置于100℃真空环境中10h，将含有石蜡的纤维悬挂于80℃烘箱中1h以除去纤维表面的残余石蜡，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于氟碳树脂溶液5s，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为100nm。
本实施例所得智能相变纤维的扫面电子显微镜照片如图2a和图2b所示，其tg和dsc曲线如图10、图11所示，与水的接触角见图12，在电刺激下的电热转换与存储响应见图13，在光刺激下的光热转换与存储响应见图14，结构图可参考图1，相关物性参数见表1。
实施例2
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：将氧化石墨烯液晶通过湿法纺丝纺入hcl/hi混合水溶液中，获得石墨烯水凝胶纤维，随后石墨烯水凝胶纤维经冷冻干燥获得石墨烯气凝胶纤维。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将石墨烯气凝胶纤维浸泡于熔融态peg中，并静置于80℃真空环境中1h，将含有石蜡的纤维悬挂于80℃烘箱中1h以除去纤维表面的残余石蜡，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于氟碳树脂溶液3-5s，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为10nm。
本实施例所得智能相变纤维的扫面电子显微镜照片如图3a和图3b所示，相关物性参数见表1。
实施例3
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：将氧化石墨烯液晶通过湿法纺丝纺入10wt％hcl水溶液中，随后浸泡于hi水溶液中，获得石墨烯水凝胶纤维，随后经冷冻干燥获得石墨烯气凝胶纤维。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将石墨烯气凝胶纤维浸泡于10wt％peg(aq)中，并静置于80℃环境中1h，将含有石蜡的纤维悬挂于80℃烘箱中1h以除去纤维表面的残余石蜡，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于氟碳树脂溶液3-5s，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为50nm。
本实施例所得智能相变纤维的扫面电子显微镜照片如图4a和图4b所示，相关物性参数见表1。
实施例4
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：将氧化石墨烯液晶通过湿法纺丝注入5wt％naoh水/乙醇溶液中，获得湿凝胶纤维，随后通过超临界干燥得到氧化石墨烯气凝胶纤维。随后经水合肼蒸汽还原，获得石墨烯气凝胶纤维。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将石墨烯气凝胶纤维浸泡于20wt％peg(aq)中，并静置于80℃环境中5min，将含有石蜡的纤维悬挂于80℃烘箱中3h以除去纤维表面的残余石蜡，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于氟碳树脂溶液3-5s，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为200nm。
本实施例所得智能相变纤维的扫面电子显微镜照片如图5a和图5b所示，相关物性参数见表1。
实施例5
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：将氧化石墨烯液晶通过湿法纺丝纺入叔丁醇溶液中，随后35℃浸泡于hi水溶液，水浴静置12h，获得石墨烯水凝胶纤维，随后水凝胶纤维经冷冻干燥获得石墨烯气凝胶纤维。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将上述石墨烯气凝胶纤维浸泡于熔融态硬脂酸中，并静置于60℃真空环境中12h，将含有石蜡的纤维悬挂于120℃烘箱中1h以除去纤维表面的残余石蜡，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于氟碳树脂溶液3-5s，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为1μm。
本实施例所得智能相变纤维的扫面电子显微镜照片如图6a和图6b所示，相关物性参数见表1。
实施例6
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：将氧化石墨烯液晶，通过湿法纺丝纺入丙酮/水混合溶液中，随后浸泡于hi水溶液，55℃水浴静置12h，获得石墨烯水凝胶纤维，随后水凝胶纤维经超临界干燥获得石墨烯气凝胶纤维。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将上述气凝胶纤维浸泡于聚乙烯醇水溶液(30wt％)中，并静置于90℃中3h，将含有石蜡的纤维悬挂于80℃烘箱中1h以除去纤维表面的残余聚乙二醇，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于氟碳树脂溶液3-5s，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为10μm。
本实施例所得智能相变纤维的扫面电子显微镜照片如图7a和图7b所示，相关物性参数见表1。
实施例7
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：将氧化石墨烯液晶通过湿法纺丝纺入hcl/乙二胺混合水溶液中，随后75℃水浴静置12h，获得石墨烯水凝胶纤维，随后水凝胶纤维经超临界干燥获得石墨烯气凝胶纤维。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将石墨烯气凝胶纤维浸泡于35wt％peg(aq)中，并静置于30℃常压环境中12h，将含有石蜡的纤维悬挂于120℃烘箱中1h以除去纤维表面的残余石蜡，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于氟碳树脂溶液3-5s，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为20μm。
本实施例所得智能相变纤维的扫面电子显微镜照片如图8a-9b所示，相关物性参数见表1。
表1实施例1-7中制备的石墨烯气凝胶智能相变纤维的结构与性能参数
实施例8
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：采用限域溶胶-凝胶反应法，将氧化石墨烯水溶液置于密闭毛细玻璃管内，置于100℃高温环境中24h，所述氧化石墨烯溶液浓度为1mg/ml，获得石墨烯水凝胶纤维，随后水凝胶纤维经冷冻干燥获得石墨烯气凝胶纤维，直径为10μm。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将上述石墨烯气凝胶纤维浸泡于熔融态聚乙烯中，并静置于60℃真空环境中12h，将含有聚乙烯的纤维悬挂于100℃烘箱中2h以除去纤维表面的残余聚乙烯，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于有机硅树脂溶液1h，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为15μm。
实施例9
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：采用限域溶胶-凝胶反应法，将氧化石墨烯水溶液置于密闭毛细玻璃管内，置于180℃高温环境中12h，所述氧化石墨烯溶液浓度为10mg/ml，获得石墨烯水凝胶纤维，随后水凝胶纤维经冷冻干燥获得石墨烯气凝胶纤维，直径为100μm。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将上述石墨烯气凝胶纤维浸泡于熔融态赤藓醇中，并静置于60℃真空环境中12h，将含有赤藓醇的纤维悬挂于20℃烘箱中3h以除去纤维表面的残余赤藓醇，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于有机硅改性树脂溶液0.5h，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为30μm。
实施例10
(1)石墨烯气凝胶纤维的制备：采用限域溶胶-凝胶反应法，将氧化石墨烯水溶液置于密闭毛细玻璃管内，置于150℃高温环境中18h，所述氧化石墨烯溶液浓度为8mg/ml，获得石墨烯水凝胶纤维，随后水凝胶纤维经冷冻干燥获得石墨烯气凝胶纤维，直径为1mm。
(2)石墨烯/相变材料复合纤维的制备：将上述石墨烯气凝胶纤维浸泡于高级脂肪醇溶液中5min，并静置于60℃真空环境中12h，将含有高级脂肪醇的纤维悬挂于120℃烘箱中1h以除去纤维表面的残余高级脂肪醇，随后室温冷却，获得石墨烯/相变材料复合纤维。
(3)疏水涂层的制备：将石墨烯/相变材料复合纤维浸泡于纤维素溶液0.5h，随后室温晾干，获得石墨烯气凝胶智能相变纤维，其中，疏水涂层厚度为50μm。
通过实施例1-10，可以发现，藉由本发明的上述技术方案获得的石墨烯气凝胶智能相变纤维具有优异的电学、柔韧性和疏水性能，具有可调的相变材料负载量、热焓值及熔点，在相变储能及光热转换与存储、电热转换与存储方面有着良好的应用，且制备工艺简单、反应条件温和、可控，低能耗，绿色无污染，适于大规模生产，具有巨大的应用前景。
此外，本案发明人还参照实施例1-10的方式，以本说明书中列出的其它原料和条件等进行了试验，并同样制得了具有柔性、超疏水、热/光/电多重响应实现热能存储与释放功能的石墨烯气凝胶智能相变纤维。
应当理解，以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。