[发明专利]一种氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料及制备方法

权利要求书

1.一种氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料，其特征在于：所述氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料制备方法如下：

(1)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入乙醇胺、催化剂乙酸锌、聚丙烯腈，在80-100℃下搅拌反应1-2h，过滤，洗涤并干燥，得到噁唑啉化聚丙烯腈；

(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入催化剂乙酸锌、二苯基磷酸、噁唑啉化聚丙烯腈，在60-80℃下搅拌反应1-3h，过滤，洗涤并干燥，得到含磷聚丙烯腈；

(3)向去离子水中加入碱木质素、含磷聚丙烯腈，搅拌均匀，采用湿法纺丝，将得到的纺丝液通过针头挤出，置于体积比为20-30:100的二甲基亚砜和去离子水混合溶液中进行凝固浴处理，得到复合纤维，在40-60℃下水洗10-20h，干燥，得到含磷聚丙烯腈中空纤维；

(4)向去离子水中加入氯化锌、含磷聚丙烯腈中空纤维，搅拌12-36h，干燥，置于管式炉中，预氧化处理和碳化处理，产物置于稀盐酸中除去氯化锌，离心并干燥，得到氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料。

2.根据权利要求1所述的一种氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料，其特征在于：所述步骤(1)中乙醇胺、乙酸锌、聚丙烯腈的质量比为7-10:8-9:100。

3.根据权利要求1所述的一种氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料，其特征在于：所述步骤(2)中乙酸锌、二苯基磷酸、噁唑啉化聚丙烯腈的质量比为6-8:25-35:100。

4.根据权利要求1所述的一种氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料，其特征在于：所述步骤(3)中碱木质素、含磷聚丙烯腈的质量比为50-80:100。

5.根据权利要求1所述的一种氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料，其特征在于：所述步骤(4)中氯化锌、含磷聚丙烯腈中空纤维的质量比为8-12:100。

6.根据权利要求1所述的一种氮、磷共掺杂多孔中空碳纤维的析氢材料，其特征在于：所述步骤(4)中预氧化处理为在空气氛围中260-300℃下预氧化1-3h，碳化处理为氮气氛围下600-700℃下碳化1-2h。