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二维纳米碳材料石墨烯具有优异的导电性、力学性能和导热速率以及化学稳定性,受到广大研究团队的热捧。为了将微观石墨烯的性能整合到宏观材料中并体现出来,以石墨烯片为单元组装成宏观一维纤维状材料、二维膜材料以及三维凝胶材料等。其中一维材料能在可穿戴功能纺织品及超级电容器领域具有应用价值,备受科学家的关注。现有的石墨烯基纤维在纺织品方面的应用,仍存在诸多问题。比如现有的石墨烯基纤维大多是裸露的,在纺织品经纬编织结构中容易相互接触短路;另外由于石墨烯是单一黑色的,限制了其在多彩纺织品中的应用。为了解决这些问题,采用浸渍法或同轴纺丝法在石墨烯纤维或石墨烯/涤纶纤维的表面引入一层彩色的绝缘壳结构,解决导电纤维短路问题的同时也为石墨烯基纤维提供了彩色外壳,拓展其在可穿戴纺织品上的应用。以浓硫酸、磷酸、高锰酸钾和鳞片石墨为原料制备氧化石墨烯（GO）分散液。并对GO尺寸大小和分布以及厚度进行了测试分析,所制备的GO片层尺寸分布在6-110μm内,平均尺寸大小为38μm,GO单层厚度约为1.08 nm;GO分散液的黏度随着剪切应力的增大而减小,为典型的非牛顿流体;GO分散液在2 mg/m L浓度下,有向列相液晶态的存在,随着浓度的增加,向列相区域逐渐增大,在10 mg/mL时已经完全形成液晶态,继续增加浓度,液晶态更明显。采用湿法纺丝的方式制备GO纤维,通过化学还原得到石墨烯（rGO）纤维。采用浸渍法对rGO纤维涂覆二氧化钛（TiO2）层,最后涂覆颜料/水性聚氨酯（PU）层得到彩色的rGO纤维。对刚纺出的凝胶态GO纤维用偏光显微镜观察,发现纤维内部呈现明亮的纹影结构。随着纤维干燥,纤维逐渐变细,但内层的纹影结构一直存在。TiO2含量达到15%时,TiO2涂层具有较好的遮盖性,水性PU含量为5%时,涂层具有较好的附着力。随着TiO2浸渍次数的增加,rGO纤维表面的沟壑逐渐被填充,涂覆8次后,rGO纤维被完全包覆,纤维呈现出圆形且致密的结构,表面变得光滑;再涂覆2次红色颜料/PU层之后,纤维呈现出鲜艳的红色。由XPS检测的碳对氧的原子比从4.23增加到6.44;由拉曼光谱得到的还原后纤维ID/IG从0.84增加到1.03,均表明GO纤维表面含氧基团被去除,得到有效的还原。在被TiO2和颜料涂覆后,内层的rGO纤维导电性基本无影响,电导率为156 S/cm,并且在重复500次弯曲180°后其电导率基本无变化,且彩色外壳具有优异的绝缘性。GO纤维依次经过还原和涂层之后,纤维的抗拉伸强度明显提高,由还原前的43 MPa提高到453 MPa,经过颜料涂覆后纤维强力提升至531 MPa。通过可见光反射率对纤维颜色进行表征,发现纤维在涂覆TiO2和颜料涂层后,颜色从深黑色变至白色,最后变为红色,且颜色在强酸和强碱溶液中保持稳定。通过在rGO纤维上浸渍TiO2和颜料涂层能制备具有核壳结构的彩色rGO纤维,但是该工艺操作过程复杂,不利于纤维稳定性。因此,通过同轴湿法纺丝的方式以GO分散液为内层纺丝液,颜料和壳聚糖溶液的混合物为外层纺丝液一步法制备彩色壳聚糖/GO纤维,通过化学还原之后,得到彩色壳聚糖/rGO纤维。通过对比先还原再干燥（湿还原）和先干燥再还原（干还原）两种方式对纤维力学和电学性能的影响,发现湿还原得到的纤维导电性能比干还原的纤维要高1-2个数量级,电导率可达到70 S/cm,具有优秀的弯曲耐久性,且抗拉伸强力也稍有提高,达到98 MPa。从纤维的微观形貌可以看出,纤维在还原前后,其壳层变得粗糙,但壳层依然能够包覆住内层的rGO纤维。通过红外和拉曼光谱对内层纤维还原程度进行分析,发现GO原有的羟基、羧基和环氧基的吸收峰还原后减弱或消失,ID/IG值从0.65增加至0.79,说明内层纤维被有效还原。纤维的颜色在还原前后基本无变化,且纤维能够上下穿梭编织进织物中,具有可编织性。rGO为主体的纤维虽然可编织在织物中,但是可纺性能仍然不能和传统纤维相比。因此,以涤纶纤维为基体,在表面浸渍GO并还原后再涂覆TiO2遮盖黑色,最后赋予红色颜料/PU外壳。白色的涤纶纤维在浸渍GO并还原后,其表面形成石墨烯块状区域并变为深黑色。红外和拉曼光谱表征纤维在还原后羟基、羧基和环氧基的吸收峰减弱或消失,ID/IG值从0.62增加至0.68。随着浸渍GO次数的增加,纤维导电性明显增加,在浸渍4次以后,纤维导电性达到饱和,且具有很好的弯曲稳定性。rGO/涤纶纤维在涂覆红色颜料层后,在红色光波长区域的反射率达到50%。纤维可编织在普通面料中,提升面料的功能性。