[發明專利]制備G/Sn/PAN基碳納米纖維膜的方法

在審

• 申請號: 201310484700.8
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103757823A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 胡毅;張聲誠;丁云法;沈楨
• 申請（專利權）人: 浙江三志紡織有限公司
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H1/4242;D01D5/00;D06C7/04
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 韓洪

1.制備G/Sn/PAN基碳納米纖維膜的方法，其特征在于：依次包括以下步驟：

a)紡絲液制備：稱取一定質量比的聚丙烯腈（PAN）、納米錫粉（Sn）以及石墨烯納米片（G），混合溶于N-N二甲基甲酰胺（DMF），攪拌后得到分散均勻的靜電紡絲溶液；

b)靜電紡絲：將a)步驟中所得到的靜電紡絲溶液進行靜電紡絲，得到石墨烯/錫/聚丙烯腈（G/Sn/PAN）納米纖維膜；

c)預氧化：將b)步驟中所得到的石墨烯/錫/聚丙烯腈（G/Sn/PAN）納米纖維膜在空氣氛圍中預氧化，得到預氧化納米纖維膜；

d)碳化：將c)預氧化中所得到的預氧化納米纖維膜在氬氣氛圍中碳化，獲得G/Sn/PAN基碳納米纖維膜。

2.如權利要求1所述的制備G/Sn/PAN基碳納米纖維膜的方法，其特征在于：所述a)步驟中聚丙烯腈（PAN）、納米錫粉（Sn）以及石墨烯納米片（G）的質量比為16：3：1～3。

3.如權利要求1所述的制備G/Sn/PAN基碳納米纖維膜的方法，其特征在于：所述b)步驟中靜電紡絲時，設定噴絲頭與接收板的距離為8～20cm，施加10～20KV的高壓靜電，溶液流速為0.5～1.0ml/h，噴絲頭直徑為0.3～0.6mm，靜電紡絲后穩定擠出時，通過鋁箔紙接收板得到石墨烯/錫/聚丙烯腈（G/Sn/PAN）納米纖維膜。

4.如權利要求1所述的制備G/Sn/PAN基碳納米纖維膜的方法，其特征在于：所述c)步驟中預氧化時，設定預氧化溫度為200～320℃，升溫速率為2～8℃/min，保溫時間為0～4h，待預氧化保溫結束后納米纖維膜隨爐降至室溫。

5.如權利要求1所述的制備G/Sn/PAN基碳納米纖維膜的方法，其特征在于：所述d)步驟中碳化時，設定碳化溫度為600～900℃，升溫速率為1～3℃/min，保溫時間為2～8h，待碳化保溫結束后納米纖維膜隨爐降至室溫。

6.如權利要求1所述的制備G/Sn/PAN基碳納米纖維膜的方法，其特征在于：所述a)步驟中的聚丙烯腈（PAN）的摩爾質量為110000～170000g/mol，納米錫粉（Sn）的直徑為30～70nm，石墨烯納米片（G）的厚度為1～5nm。

7.如權利要求1至6中任一項所述的制備G/Sn/PAN基碳納米纖維膜的方法，其特征在于：所述a)步驟的靜電紡絲溶液中聚丙烯腈（PAN）的質量濃度為6～10wt%。