一种强疏水性多孔碳纳米纤维及其制备方法

摘要

本发明涉及一种强疏水性多孔碳纳米纤维及其制备方法，属于多孔碳纤维技术领域。其制备方法包括以下过程：将热固性酚醛树脂以及高分子量线性聚合物加入两种配比的有机溶剂中搅拌至完全溶解；将该溶液静电纺丝成酚醛树脂纤维，经固化碳化即得到疏水性多孔碳纳米纤维；本发明具有以下优点：通过改变溶剂配比即可调控纤维的直径、孔结构和疏水性，制得的碳纳米纤维具有良好的柔韧性，发达的孔结构，较强的疏水性，更有利于实际应用。

主权项

一种强疏水性多孔碳纳米纤维的制备方法，所述多孔碳纳米纤维的水接触角大于130度，具有以微孔为主的多孔结构，微孔孔容大于0.15cm³/g，比表面积大于500m²/g，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将热固性酚醛树脂配置成质量分数为10％‑40％的有机溶液；步骤二，向所述有机溶液中加入高分子量线性聚合物，并搅拌至完全溶解；步骤三，将上述溶液静电纺丝成酚醛树脂纤维；步骤四，将上述纤维从室温升至180℃下固化1～3小时，然后在600℃～1200℃惰性气氛下进行碳化，得到疏水性多孔碳纳米纤维；所述步骤一中配置有机溶液用的溶剂是溶剂A和溶剂B的混合物，溶剂A为乙醇、甲醇、丙酮或者正丙醇，溶剂B为N,N‑二甲基甲酰胺或者N,N‑二甲基乙酰胺，溶剂B质量分数为10～40％；所述步骤四中的升温采用如下的阶梯式升温方式：从60℃‑80℃的升温速率低于4℃/h，随着温度升高，其升温速率逐步提高，在140℃以上时提高至40℃/h，最高固化温度为180℃。