[发明专利]一种芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维及其活化方法

权利要求书

1.一种芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维的活化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、材料预处理：将新鲜的芭蕉芯切成薄片，经去离子水浸泡一段时间后置于预处理溶液中进行恒温加热，再用去离子水洗至中性，最后材料经冷冻干燥后保存；

所述步骤S10中，所述预处理溶液为质量浓度5g/L-20g/L氢氧化钠溶液或与硝酸-乙醇混合溶液，加热温度为40℃-90℃，加热时间为2h-96h；所述硝酸-乙醇体积比为1/6-1/1；

S20、芭蕉芯的活化：紧接着步骤S10，将步骤S10中冻干后芭蕉芯与活化剂按比例混合，并加入适量去离子水，混匀，置于一定活化温度反应容器下静置一定活化时间后，再将试样置于恒温干燥箱烘干；

所述步骤S20中，所述活化剂包括KOH、K₂CO₃、ZnCl₂、H₃PO₄，所述芭蕉芯与活化剂重量份数比例为1/5-1/1，所述活化温度为120℃-800℃，所述活化时间为1h-12h，所述恒温干燥温度为60℃-80℃；

S30、芭蕉芯的碳化：将步骤S20中经活化后的芭蕉芯置于管式气氛炉中，在氮气保护下进行碳化，待冷却后将产物经洗涤、烘干后制得芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维；

所述步骤S30中，所述碳化包括两个阶段，第一阶段升温速率为2℃/min-5℃/min、预碳化温度为200℃-400℃、预碳化时间为20min-80min，第二阶段升温速率为2℃/min-5℃/min、碳化温度为600℃-900℃、碳化时间为60min-240min。

2.根据权利要求1所述的芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维的活化方法，其特征在于，所述芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维包括单螺旋、双螺旋、多螺旋、网状螺旋、个体式螺旋或排列式螺旋。

3.根据权利要求1所述的芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维的活化方法，其特征在于，所述芭蕉芯基螺旋型碳纤维直径为0.4μm-3μm，螺旋管直径为6μm-40μm。

4.根据权利要求1所述的芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维的活化方法，其特征在于，所述芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维可应用于吸附领域、催化领域、储能领域、超级电容器和柔性传感器。

5.一种芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维，其特征在于，使用权利要求1-4任意一种芭蕉芯基螺旋型活性炭纤维的活化方法制得。