[发明专利]一种木质素/石墨烯基碳纤维的制备方法

权利要求书

1.一种木质素/石墨烯基碳纤维的制备方法，其特征在于，方法为：木质素溶液由下述步骤纯化得到：将50.0g木质素磺酸钠分散在500ml去离子水中，搅拌至均匀分散；用1MNaOH溶液将悬浮液的pH值调节为12；将悬浮液抽滤取上层清液，除去不溶杂质；缓慢向上清液中加入1M HCl溶液，直至pH值达到3；将该上清液以10000rpm/min的速度重复离心，直至滤液的pH值达到5-6；加入NaOH溶液将离心得到的悬浮液的pH值调节至12，然后透析至中性；

取5g1%的氧化石墨烯分散液，加入2.74g的7.82‰的木质素溶液，加去离子水稀释至20g得到氧化石墨烯浓度2‰的木质素：氧化石墨烯为30：70的复合纺丝液，磁力搅拌3小时；取1g的壳聚糖粉末溶于100ml的1%的乙酸水溶液中制得1%的壳聚糖溶液再加水100ml稀释得到5‰溶液；复合纺丝液从纺丝装置的主流道通过注射泵注入，壳聚糖溶液从两侧的鞘流道注入，在纺丝装置出口处用镊子拉出纤维后悬挂晾干2h；碳化前，将纤维置于2%的氯化铵/硫酸铵溶液中浸泡6h，取出晾干后放置于管式炉中，以2℃/min的升温速率在空气氛围中升温至240℃，恒温2.5小时；然后在氮气氛围下以3℃/min的升温速率升温至1000℃进行碳化，恒温时间为1h；以5℃/min的降温速率降温至室温，得到木质素/石墨烯基碳纤维；

所述纺丝装置包括模具和液体添加装置；所述模具包括两个鞘流道、一个主流道以及一个出口通道；所述鞘流道和出口通道的直径为1.2mm；所述主流道由入口段和收敛段组成，入口段较收敛段的横截面大，所述入口段直径为6mm，收敛段的直径为1.2mm；所述液体添加装置通过管道分别与模具的三个入口连接；所述添加装置为针筒，控制流速为复合烯纺丝液3mL/h，壳聚糖溶液1mL/h。