[发明专利]一种连续中空炭球的制备方法

摘要

本发明公开了一种连续中空炭球的制备方法，使用炭材料前躯体溶液或熔体，采用同轴静电纺丝制备由纤维相连的、中空结构纤维，然后在空气中预氧化，惰性气体保护下继续升温炭化、活化，得到连续的中空炭球/活性炭球，该制备方法步骤少、能耗低、绿色无污染，简单易行，制备的中空炭球内、外径可控，串珠密度、比表面积、孔径可控，所得中空炭球连续、纤维膜柔软，可以直接应用，减少了二次加工，提高了生产效率，增加了材料效能。

主权项

1.一种连续中空炭球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将聚丙烯腈或酚醛溶解于有机溶剂中制得纺丝液或加热炭材料前躯体熔体获得纺丝液；（2）将纺丝液倒入溶液静电纺丝的注射器中，使用静电纺丝设备制备连续中空结构的初生纤维；（3）步骤（2）所得的连续中空结构的初生纤维在固定气氛中预氧化，制得预氧化纤维；（4）在惰性气体保护下，将步骤（3）制得的预氧化纤维在加热炉中升温炭化；（5）炭化后的纤维在高温下通过活化，得到连续的中空炭球；所述步骤（2）中的静电纺丝设备为偏轴静电纺丝设备或同轴静电纺丝设备，接收设备为静止或移动的平板或旋转接收装置；所述步骤（2）中的静电纺丝设备的电压范围在5‑40kV，接收距离为4‑50cm，单孔皮层的注射速率为0.1‑6ml/h，熔体温度保持在80‑500℃，溶液温度保持在5‑60℃；所述步骤（1）中的有机溶剂为二甲亚砜、四氢呋喃、N，N‑二甲基甲酰胺或甲醇中的至少一种；所述步骤（1）中的炭材料前躯体熔体为热塑性酚醛、可熔性聚丙烯腈、沥青或沥青的改性产物。