[发明专利]碱木质素和聚丙烯腈制备表面微孔形貌的碳纳米纤维方法

权利要求书

1.碱木质素和聚丙烯腈制备表面微孔形貌的碳纳米纤维方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、将聚丙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中制备质量分数为10-15％的聚丙烯腈溶液，同时按质量份取3-4份的碱木质素溶于4-6份的N,N-二甲基甲酰胺中，获得碱木质素溶液；

步骤2、用1号注射器吸取聚丙烯腈溶液，接入1号静电纺丝机的A针口，并使用1号静电纺丝机的注射泵；用2号注射器吸取碱木质素溶液，接入2号静电纺丝机的B针口，并使用2号静电纺丝机的注射泵；

步骤3、在静电纺丝机的接收器上贴上离型纸，1号静电纺丝机的A针口和2号静电纺丝机的B针口在注射泵的驱动下进行喷液纺丝；

步骤4、纺丝结束后，将得到前驱体纤维进行干燥，干燥后置于马弗炉中氧化，得到氧化后的纤维；

步骤5、将氧化后的纤维置于管式炉中，在氮气保护下碳化，炭化后降至室温，得到表面微孔形貌的碳纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的碱木质素和聚丙烯腈制备表面微孔形貌的碳纳米纤维方法，其特征在于：步骤1中，所述聚丙烯腈溶液的质量分数为12％；所述碱木质素溶液的制备是将3.33份的碱木质素溶于5份N,N-二甲基甲酰胺中获得。

3.根据权利要求1所述的碱木质素和聚丙烯腈制备表面微孔形貌的碳纳米纤维方法，其特征在于：步骤3中，1号静电纺丝机的A针口在注射泵的驱动下连续喷液纺丝；2号静电纺丝机的B针口在注射泵的驱动下间隔性喷液纺丝。

4.根据权利要求3所述的碱木质素和聚丙烯腈制备表面微孔形貌的碳纳米纤维方法，其特征在于：步骤3中，1号静电纺丝机的A针口在注射泵的驱动下连续喷液纺丝，注射泵推速为1mL/h；2号静电纺丝机的B针口在注射泵的驱动下间隔性喷液纺丝，注射泵推速为0.2mL/h，且间隔0.5秒推动一次，每次推0.5秒。

5.根据权利要求1所述的碱木质素和聚丙烯腈制备表面微孔形貌的碳纳米纤维方法，其特征在于：步骤4中，所述的干燥是将前驱体纤维置于真空干燥箱中，在40℃下干燥24h。

6.根据权利要求1所述的碱木质素和聚丙烯腈制备表面微孔形貌的碳纳米纤维方法，其特征在于：步骤4中，所述马弗炉中氧化的步骤是将前驱体纤维裁剪成长方形，用瓷舟压住纤维四条边，然后放入马弗炉中，马弗炉升温速率为1℃/min，升温至250℃，保温60min。

7.根据权利要求1所述的碱木质素和聚丙烯腈制备表面微孔形貌的碳纳米纤维方法，其特征在于：步骤5中，所述碳化的升温条件速率10℃/min，升温至到900℃，保温1-2h。