[发明专利]制备G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜的方法

权利要求书

1.制备G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜的方法，其特征在于：依次包括以下步骤：

a)纺丝液制备：称取一定质量比的聚丙烯腈（PAN）、纳米锡粉（Sn）以及石墨烯纳米片（G），混合溶于N-N二甲基甲酰胺（DMF），搅拌后得到分散均匀的静电纺丝溶液；

b)静电纺丝：将a)步骤中所得到的静电纺丝溶液进行静电纺丝，得到石墨烯/锡/聚丙烯腈（G/Sn/PAN）纳米纤维膜；

c)预氧化：将b)步骤中所得到的石墨烯/锡/聚丙烯腈（G/Sn/PAN）纳米纤维膜在空气氛围中预氧化，得到预氧化纳米纤维膜；

d)碳化：将c)预氧化中所得到的预氧化纳米纤维膜在氩气氛围中碳化，获得G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜。

2.如权利要求1所述的制备G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜的方法，其特征在于：所述a)步骤中聚丙烯腈（PAN）、纳米锡粉（Sn）以及石墨烯纳米片（G）的质量比为16：3：1～3。

3.如权利要求1所述的制备G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜的方法，其特征在于：所述b)步骤中静电纺丝时，设定喷丝头与接收板的距离为8～20cm，施加10～20KV的高压静电，溶液流速为0.5～1.0ml/h，喷丝头直径为0.3～0.6mm，静电纺丝后稳定挤出时，通过铝箔纸接收板得到石墨烯/锡/聚丙烯腈（G/Sn/PAN）纳米纤维膜。

4.如权利要求1所述的制备G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜的方法，其特征在于：所述c)步骤中预氧化时，设定预氧化温度为200～320℃，升温速率为2～8℃/min，保温时间为0～4h，待预氧化保温结束后纳米纤维膜随炉降至室温。

5.如权利要求1所述的制备G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜的方法，其特征在于：所述d)步骤中碳化时，设定碳化温度为600～900℃，升温速率为1～3℃/min，保温时间为2～8h，待碳化保温结束后纳米纤维膜随炉降至室温。

6.如权利要求1所述的制备G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜的方法，其特征在于：所述a)步骤中的聚丙烯腈（PAN）的摩尔质量为110000～170000g/mol，纳米锡粉（Sn）的直径为30～70nm，石墨烯纳米片（G）的厚度为1～5nm。

7.如权利要求1至6中任一项所述的制备G/Sn/PAN基碳纳米纤维膜的方法，其特征在于：所述a)步骤的静电纺丝溶液中聚丙烯腈（PAN）的质量浓度为6～10wt%。