[发明专利]一种以木质素磺酸钠为前驱体制备活性炭纳米纤维的方法

摘要

本发明公开了一种以木质素磺酸钠为前驱体制备活性炭纳米纤维的方法。该方法以去离子水为溶剂，聚乙烯醇和聚乙二醇辛基苯基醚为添加剂，将一定量的木质素磺酸钠溶于含有聚乙烯醇的水溶液，再滴加一定量的聚乙二醇辛基苯基醚形成前驱体液后，通过静电纺丝法制备前驱体纤维，经过预氧化后，再在高温惰性气体的保护下进行碳化，得到具有高比表面积，高孔隙率的活性炭纳米纤维。其比表面积在580‑820m²/g，孔容积在0.180‑0.500cm³/g之间，可作为性能优良的催化剂及催化剂载体、超级电容器电极等。

主权项

1.一种以木质素磺酸钠为前驱体制备活性碳纳米纤维的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将聚乙烯醇溶解在去离子水中，得到无色透明溶液，其中聚乙烯醇和去离子水的质量比为1:10‑1:20；2)在所述1)得到的溶液中加入木质素磺酸钠，搅拌直至木质素磺酸钠完全溶解，其中木质素磺酸钠和去离子水的质量比为1:5‑1:10；3)在所述2)得到的溶液中加入聚乙二醇辛基苯基醚，搅拌溶解后，得到静电纺丝前驱体液，其中聚乙二醇辛基苯基醚和木质素磺酸钠的质量比为1:10‑1:100；4)利用所述的前驱体液通过静电纺丝法制备木质素磺酸钠前驱体纳米纤维，具体参数如下：施加电压为15‑25kV，针尖距收集器距离10‑18cm，注射速度0.1‑1.0mL/min，纺丝时间1‑24小时；5)将静电纺丝法制备的木质素磺酸钠前驱体纤维放入马弗炉中，升温进行预氧化处理，其中预氧化温度为150℃‑300℃，预氧化时间为10‑180分钟；6)将预氧化后的纳米纤维置入气氛保护炉，在高纯氮气保护下碳化，待冷却至室温后即得到活性碳纳米纤维。