[发明专利]一种新型金属有机配合物纤维及其衍生多孔碳纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种新型金属有机配合物纤维及其衍生多孔碳纤维的制备方法，包括将一定量的前驱物(六水合硝酸锌/六水合硝酸钴)和二甲基咪唑分别加入到甲醇溶液中，磁力搅拌得到金属有机配合物纳米颗粒；将金属有机配合物颗粒分散到N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，加入聚丙烯腈，得到电纺溶液；通过静电纺丝技术，获得金属有机配合物/聚丙烯腈的电纺纤维，用铜网收集并剥离，得到金属有机配合物/聚丙烯腈纤维薄膜；将此薄膜煅烧，即获得多孔碳纤维。本发明的制备方法具有操作简便、产率大等优点；且所制备的衍生多孔碳纤维具有更高的比表面积和更好的电催化活性，在能源储存和转换等领域有很大的应用前景。

主权项

一种新型金属有机配合物纤维及其衍生多孔碳纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤a)将0.80～4.25g六水合硝酸锌和/或0.01～2.85g六水合硝酸钴作为前驱物，与2.50～6.56g二甲基咪唑分别加入到50～300mL甲醇中，然后将两种溶液混合，磁力搅拌下反应，所得产物离心分离、洗涤，获得金属有机配合物纳米颗粒；步骤b)将金属有机配合物纳米颗粒分散到3～6mL N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，再加入0.25～0.4g聚丙烯腈，磁力搅拌使聚丙烯腈溶解，获得电纺溶液；步骤c)通过静电纺丝技术，将电纺溶液制备成金属有机配合物/聚丙烯腈的电纺纤维，并通过铜网收集，然后剥离，得到金属有机配合物/聚丙烯腈纤维薄膜；所述静电纺丝电压为6～10KV、流速为0.1～0.5mL/h、时间为0.5～10h，喷丝头到接收屏之间的距离为8～15cm；步骤d)将纤维薄膜煅烧，煅烧温度为700～1000℃、煅烧时间2～8h，使金属有机配合物和聚丙烯腈转化为多孔碳，从而获得多孔碳纤维。