[发明专利]一种生物质碳纳米粉体/树脂复合材料的制备方法

摘要

一种生物质碳纳米粉体/树脂复合材料的制备方法，向生物质预制体中加入固体超强酸溶液和乙醇溶液形成混合液C；将混合液C转移至均相反应釜内水热反应得前驱体D；将前驱体D洗涤抽滤后与KOH混合均匀后移至管式气氛炉中得到碳化产物E；将碳化产物E洗涤，干燥、研磨得碳纳米粉体材料F；将树脂溶于无水乙醇中得到溶液G；将有机纤维加入水进行疏解得有机纤维溶液H；碳纳米粉体F均匀平铺在烧杯底部，然后向其中加入有机纤维溶液H抽滤、烘干，得到样片I；将溶液G中的树脂添加到样片I中，得到预制体J；对预制体J进行热压成型得到生物质碳纳米粉体/树脂复合材料。本方法的工艺流程简单，反应温度低，反应时间短，无需后续处理，对环境友好。

主权项

1.一种生物质碳纳米粉体/树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将生物质预制体柚子皮洗净清除表面杂质，剪切成直径为3～5mm的块状A；步骤二：取1g的块状A在‑20～20℃干燥12～36h得块状B；步骤三：向块状B中加入50ml‑80ml浓度为12.5g/L‑80g/L的固体超强酸溶液和40～60ml乙醇溶液，并搅拌形成混合液C；步骤四：将混合液C转移至均相反应釜内，密封后放入均相反应仪，在150～200℃水热反应12～36h后得前驱体D；步骤五：将前驱体D洗涤抽滤后，按前驱体D：KOH为0.5：1～1：3的质量比混合均匀后移至管式气氛炉中，在400‑800℃保温1～3h后冷却到室温得到碳化产物E；步骤六：将碳化产物E分别用去离子水和无水乙醇洗涤，然后干燥、研磨得到三维多孔连通结构的生物质碳纳米粉体材料F；步骤七：将树脂溶于无水乙醇中，配制成浓度为5～50g/L的树脂溶液，然后静置，待树脂充分溶解后，封口保存，得到溶液G；步骤八：将有机纤维放入疏解机中，加入水进行疏解，得到浓度为0.1～50g/L的有机纤维溶液H；步骤九：将步骤六得到的生物质碳纳米粉体F均匀平铺在烧杯底部，然后向其中加入100ml‑200ml有机纤维溶液H抽滤，再将抽滤后的粉体烘干，得到样片I；步骤十：通过浸渍、喷涂或抽滤的方式将溶液G中的树脂添加到样片I中，得到预制体J，其中预制体J中所含的树脂的质量分数为20～40％；步骤十一：对预制体J进行热压成型，控制热压温度为150～180℃，热压时间为5～15min，热压压力为3～9MPa，即得到生物质碳纳米粉体/树脂复合材料。