[发明专利]一种六枝结构碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种六枝结构碳纤维的制备方法，其特征在于首先利用水热法及后续热处理制备得到催化剂前驱体，然后通过化学气相沉积法制备得到了一种六枝结构碳纤维，其制备方法主要包括如下步骤：

(1)将适量氯化铜和柠檬酸钠溶解于去离子水中并搅拌均匀，再加入一定量的质量比浓度为5％的聚丙烯酰胺溶液、间苯二酚、质量比浓度为37％-40％的甲醛和摩尔比浓度为3M的盐酸，在室温下搅拌2小时后得到均匀溶液；

(2)将上述均匀溶液转移至聚四氟乙烯内衬中，并密封于高压釜中，将其放入已升至设定温度的烘箱中保温一定时间，反应结束后自然冷却至室温，得到了氯化铜/交联聚丙烯酰胺复合物，随后对其进行-40℃条件下的冷冻干燥；

(3)将冷冻干燥后的样品置于管式炉中，通氮气30min以排除管中空气，其流速为100mL/min，然后以1℃/min的升温速率升温至800℃时保持2h，氮气流速为50mL/min，反应结束后，自然冷却至室温后收集产物，得到了催化剂前驱体；

(4)将载有催化剂前驱体的瓷舟置于管式炉中并抽真空，然后通入氢气至大气压，升温至一定温度后保持一定时间，随后将氢气抽掉，通入乙炔气体至大气压并保持一定反应时间，反应结束后，自然冷却至室温，取出最终目标产物；

所述步骤(1)中的去离子水总用量为25mL～50mL；

所述步骤(1)中的氯化铜用量为0.25g～0.70g；

所述步骤(1)中的柠檬酸钠用量为0.48g～1.40g；

所述步骤(1)中的间苯二酚用量为0.22g～0.62g；

所述步骤(1)中的质量比浓度为5％的聚丙烯酰胺溶液用量为15mL～35mL；

所述步骤(1)中的质量比浓度为37％-40％的甲醛溶液用量为11μL～32μL；

所述步骤(1)中的摩尔比浓度为3M的盐酸用量为100μL～350μL；

所述步骤(2)中的烘箱设定温度为110℃～200℃；

所述步骤(2)中的反应时间为10h～24h；

所述步骤(4)中的反应温度为260℃～350℃；

所述步骤(4)中的氢气处理时间为5min～20min；

所述步骤(4)中的乙炔反应时间为10min～40min。