[发明专利]一种具有分层次孔结构的活性炭纤维膜的制备方法

摘要

一种具有分层次孔结构的活性炭纤维膜的制备方法，属于新型炭素材料制备及其应用领域。该方法基于静电纺丝技术，将一种高中孔含量的炭材料均匀分散于聚丙烯腈的有机溶液中，电纺成膜；然后经预氧化、炭化、活化处理步骤，制备得到的炭纤维膜；该材料具有整体性好、纤维直径细、导电能力强等特点，且含有分层次的微孔-中孔-大孔孔径分布。本发明实现了层次炭纤维的静电纺丝技术合成路线，与硬模板路线合成多孔炭相比，具有操作简单，成本低等特点。采用该方法制备的新型炭纤维膜可广泛用于吸附、分离、电极材料以及环境污染物的修复等领域，具有广阔的应用前景。

主权项

一种具有分层次孔结构的活性炭纤维膜的制备方法，其特征是：采用的步骤如下：以聚丙烯腈为碳源，将聚丙烯腈溶于N，N‑二甲基甲酰胺中配制成浓度为8～11％的有机溶液，再添加与聚丙烯腈质量比例为0～5％的粉体炭材料，经过一定时间的超声处理使其均匀分散于聚丙烯腈的有机溶液中；然后在15～25kv的纺丝电压，15～20cm接受距离下，在转速为100～500转/min的旋鼓上接收电纺成的聚丙烯腈复合膜；将具有一定厚度的复合聚丙烯腈膜置于炭化炉中，空气气氛条件下，以恒定的升温速率升温至稳定化温度230～300℃，并保温2～10小时，然后升温至所需活化温度700～1000℃，通入活化剂活化0.5～2小时，最终的产物即为具有分层次孔结构的炭纤维膜。