[发明专利]一种活性碳纤维及其制备方法

摘要

本发明公开了一种活性碳纤维及其制备方法，该方法主要包括如下步骤：首先得到苯并噁嗪溶液；其次得到混纺聚合物的混合溶液；然后得到复合纳米纤维；最后制得活性碳纤维。该制备方法简单，所需要的反应试剂种类及用量都较少，成本相对较低。根据该方法制备的活性碳纤维具有极高的比表面积、良好的纤维直径与孔径均匀性，同时也具有优异的机械性能和热稳定性。

主权项

一种活性碳纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）在室温条件下，在搅拌釜中将重量份的苯并噁嗪单体和固化催化剂溶解在溶剂中，搅拌转速为100‑300rpm，搅拌时间为10‑30min，得到苯并噁嗪溶液；（2）在室温条件下，将混纺聚合物加入到第一步得到的苯并噁嗪溶液中，搅拌转速为500‑1200rpm，搅拌时间为3‑10h，均匀混合，得到混纺聚合物的混合溶液；（3）在室温和相对湿度为30‑70％的条件下，将第二步得到的混合溶液以0.3‑4mL/h的流速输入到静电纺丝设备的喷丝头上，同时将喷丝头连接10‑40kV电源进行静电纺丝制备苯并噁嗪复合纳米纤维膜，接收装置与喷丝头之间的距离为10‑35cm；（4）将所得的苯并噁嗪复合纳米纤维膜放入烘箱在空气氛围中进行固化处理，将固化后的苯并噁嗪复合纳米纤维膜置于氢氧化钾溶液中浸泡60‑180min，取出后在真空烘箱中进行干燥，干燥温度为60‑120℃，干燥时间为30‑240min，得到复合纳米纤维；（5）将无水乙醇加入圆底烧瓶，40℃水浴条件下，加入非离子表面活性剂F127搅拌溶解，待溶液澄清后，将复合纳米纤维加入其中，搅拌10min后，将混合溶液倒入装有与酚醛树脂等质量的活性碳纤维毡的培养皿中，自然挥发乙醇8h，然后将培养皿转入100℃烘箱，热聚合24h，将得到的产物刮下，在 氮气保护条件下经一定的升温程序煅烧至目标温度700‑900℃，保持3h，得到活性碳纤维。