一种静电纺丝法制备木质素基碳纤维储氢材料的方法

摘要

本发明涉及一种制备储氢材料的方法，尤其是提供了一种静电纺丝制备木质素基碳纤维储氢材料的方法。首先配制木质素磺酸钠/聚丙烯腈/乙酸镍/硼酸纺丝溶液，通过静电纺丝制备木质素磺酸钠/聚丙烯腈复合微纳米纤维，在真空干燥箱中干燥后置于马弗炉中空气气氛下进行预氧化，并于管式炉中在持续通入惰性气体的条件下逐渐升温煅烧制备出含有Ni-B催化剂的木质素磺酸钠/聚丙烯腈复合碳纤维，其中Ni-B起到催化石墨化的作用。所制备的木质素磺酸钠/聚丙烯腈复合碳纤维的石墨化程度较高，在298K、95bar条件下，60s内的吸氢量达到0.92wt.%。

主权项

一种静电纺丝法制备木质素基碳纤维储氢材料的方法，包括：（1）配制纺丝溶液：将聚合物模板溶于溶剂中，加热搅拌，制成质量分数为8%~14%的均一溶液，然后将催化剂前驱体加入所制备的聚合物溶液中，搅拌使其完全溶解，即得纺丝溶液；（2）电纺制备复合纤维：取纺丝溶液于注射器中，设置纺丝电压15~25 kv、推进速率0.1~1 ml/h、接收距离10~18 cm、温度25 ℃~50 ℃，通过静电纺丝制得复合纤维前驱体；（3）预氧化：将步骤（2）制备的复合纤维前驱体在70 ℃下真空干燥6~12 h后，于马弗炉中空气气氛下200~300 ℃预氧化1~3 h；（4）煅烧：将步骤（3）中预氧化后的复合纤维前驱体置于管式炉中，在流速为200 ml/min惰性气氛下，采用逐步升温法进行煅烧，煅烧温度600~1600 ℃，煅烧时间1~2 h，得到复合碳纤维。