[发明专利]一种环氧树脂复合导电材料专用纳米碳纤维的制备方法

摘要

本发明涉及一种环氧树脂复合导电材料专用纳米碳纤维的制备方法，属于导电材料制备技术领域。本发明首先对水芹进行培养，使其生出大量吸附性优异的根须，接着放入带有柠檬酸溶液的金属盐溶液中水培，利用水芹的新陈代谢将无机过渡族金属离子转化成有机金属离子，最终收获得到富集过渡族金属离子的水芹根须，将富集过渡族金属离子的水芹根须和无水甲醇混合得到碳源燃料，并用洁净玻璃板作为纳米碳纤维沉积基底，常温燃烧，刮取燃烧后生成的纳米碳纤维，经羟基化和发酵改性即得纳米碳纤维，本发明的制备方法简化了制备催化剂的工序，减少了载气和高温条件，降低了成本，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种环氧树脂复合导电材料纳米碳纤维的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，称取50～60份硝酸钾、70～75份硝酸钙、10～15份磷酸铵、25～30份硫酸镁、10～15份氯化铁和300～400份去离子水混合得到水培营养液，选取水芹浸入水培营养液中静置培养15～20天，直至水芹根部生出大量白色根须，得到预处理水芹；（2）配制钴离子浓度为500～800mg/L、铁离子浓度为400～600mg/L的混合金属盐溶液，将金属盐溶液注入底部带有曝气装置的培养池中，取边长为1m的聚苯乙烯泡沫板，用打孔器在泡沫板表面均匀打出孔洞，再将上述预处理水芹的根须穿过泡沫板的孔洞，制成自制生态浮岛；（3）向上述培养池中加入浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液，再将上述自制生态浮岛露出根须的一面朝下放入培养池中，静置培养20～30天，其中每天曝气3～5次，每次曝气40～60min，培养结束后收集自制生态浮岛，切取水芹根须；（4）将上述切取的水芹根须放在阳光下暴晒，直至水芹根须含水量低于5%，得到干根须，将干根须粉碎并过100目筛，得到干根须粉，将干根须粉和无水甲醇混合得到碳源燃料；（5）将上述碳源燃料装入烧结炉中，再在烧结炉中碳源燃料正上方30～40cm处水平悬挂一块洁净玻璃板，点燃碳源燃料使其自然燃烧，待燃烧结束后，用刮刀刮下玻璃板表面沉积的预制纳米碳纤维；（6）将上述预制纳米碳纤维和质量分数为70%的乙醇溶液混合后摇床振荡浸渍1～2h，振荡结束后离心分离得到下层沉淀，将下层沉淀和浓度为1mol/L的苹果酸溶液、蓖麻油以及茶皂素混合得到发酵底物；（7）将上述发酵底物装入发酵罐中，再向发酵罐中加入浓度为10⁵cfu/mL的嗜酸乳杆菌菌悬液，搅拌10～15min后密封发酵罐，静置发酵10～15天，发酵结束后过滤分离得到滤渣，真空冷冻干燥后即得环氧树脂复合导电材料专用纳米碳纤维。