[发明专利]一种活性碳纳米纤维及其制备方法

摘要

本发明公开了一种制备活性碳纳米纤维及其制备方法。以聚丙烯腈为碳源，N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂，以亚磷酸为原位活化剂。将一定量的聚丙烯晴和亚磷酸(H3PO3)混合后溶于N,N‑二甲基甲酰胺后形成前驱体液后，通过静电纺丝法制备前驱体纤维，再在高温惰性气体的保护下进行碳化，得到具有高比表面积，高孔隙率的活性碳纳米纤维。其比表面积在580‑710m2/g，孔容积在0.20‑0.55cm3/g之间，可作为性能优良的催化剂及催化剂载体、超级电容器电极等。

主权项

一种制备活性碳纳米纤维的方法，其特征为包括如下步骤：（1）将聚丙烯腈加入到N,N‑二甲基甲酰胺中，恒温搅拌后自然冷却，得到黄色透明澄清溶液；（2）在上述溶液中加入亚磷酸，搅拌直至亚磷酸完全溶解，获得静电纺丝前驱体液；所述的亚磷酸和聚丙烯腈质量比为1:10‑100；（3）采用静电纺丝法制备含有亚磷酸的聚丙烯腈前驱体纳米纤维，具体参数如下：施加电压为20 kV，针尖距收集器距离15 cm，注射速度1mL/min，纺丝时间12小时；（4）将静电纺丝法制备的聚丙烯腈/亚磷酸前驱体纳米纤维在空气气氛下预氧化；（5）将预氧化后的纳米纤维置入气氛保护炉，高纯N2保护下碳化，升温和降温速率控制在5 oC/min，待冷却至室温后即得到活性碳纳米纤维。