[发明专利]一种活性碳纳米纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种制备活性碳纳米纤维的方法，其特征为包括如下步骤：

（1）将聚丙烯腈加入到N,N-二甲基甲酰胺中，恒温搅拌后自然冷却，得到黄色透明澄清溶液；

（2）在上述溶液中加入亚磷酸，搅拌直至亚磷酸完全溶解，获得静电纺丝前驱体液；所述的亚磷酸和聚丙烯腈质量比为1:10-100；

（3）采用静电纺丝法制备含有亚磷酸的聚丙烯腈前驱体纳米纤维，具体参数如下：施加电压为20 kV，针尖距收集器距离15 cm，注射速度1mL/min，纺丝时间12小时；

（4）将静电纺丝法制备的聚丙烯腈/亚磷酸前驱体纳米纤维在空气气氛下预氧化；

（5）将预氧化后的纳米纤维置入气氛保护炉，高纯N₂保护下碳化，升温和降温速率控制在5 ^oC/min，待冷却至室温后即得到活性碳纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的聚丙烯腈与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:5-20，恒温搅拌的温度为60 ^oC。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的预氧化的温度为200-400 ^oC，所述的预氧化时间为10-180 min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的碳化温度为600-1000 ^oC，碳化时间为1-5小时。

5.一种如权利要求1-4任一项所述方法制备的活性碳纳米纤维，其特征在于其纤维直径为100-500 nm，长度为100 nm至1 mm，比表面积580-710 m²/g，孔容积在0.20-0.55 cm³/g之间，平均孔径在0.5-3 nm之间。