[发明专利]一种三维氮掺杂碳纤维的制备方法

摘要

本发明公开了一种三维氮掺杂碳纤维的制备方法。(1)将1g市售短切碳纤维加入到30 mL市售浓硫酸和10 mL市售浓硝酸的混合溶液中，在60℃下反应1‑4小时，得到酸化碳纤维；(2)将1 g酸化碳纤维置于坩埚中，于微波炉中进行微波处理。(3)将200 mg步骤（2）所得物与铵盐混合。(4)将步骤（3）得到的混合物在N₂氛围下热处理，得到三维氮掺杂碳纤维。所述铵盐为NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄和(NH₄)₃PO₃中的一种。本发明操作简单，采用微波膨胀法得到结构稳定的碳纤维，并以无机盐为氮源，在热处理过程中进行掺氮处理，无需后续清洗干燥过程。得到的产物结构稳定性好，氮掺杂量高。

主权项

一种三维氮掺杂碳纤维的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1) 将1g市售短切碳纤维加入到30 mL市售浓硫酸和10 mL 市售浓硝酸的混合溶液中，在60℃下反应1‑4 小时，得到酸化碳纤维；(2) 将1 g步骤（1）所得酸化碳纤维置于坩埚中，于微波炉中进行微波处理，功率为600～800 W，处理时间为5～15秒； (3) 将200 mg步骤（2）所得物与铵盐混合，步骤（2）所得物与铵盐的质量比为2:0.5～6； (4)将步骤（3）得到的混合物在N₂氛围下热处理，热处理温度为600～900℃，热处理时间为2～5 小时，得到三维氮掺杂碳纤维；所述铵盐为NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄和(NH₄)₃PO₃中的一种。