[發明專利]基于廢舊纖維素纖維的碳材料制備方法

有效

• 申請號: 201610424662.0
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN106082169B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 王淑花;魏梅霞;張永芳;史晟;侯文生;牛梅
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所14108
• 代理人: 李毅

1.一種基于廢舊纖維素纖維的碳材料制備方法，是利用廢舊纖維素纖維同時制備碳纖維和碳納米線，所述方法在管式爐反應器內進行：

1) 將廢舊纖維素纖維分別在5～25wt%的碳酸鈉溶液和5～40wt%的氯化鋁溶液中充分浸漬后，濾去水分并干燥；

2) 在管式爐反應器內設置不同溫度的兩個反應區，其中中溫區溫度450～700℃，高溫區溫度900～1200℃；

3) 將浸漬后的廢舊纖維素纖維置于管式爐反應器的中溫區，并在高溫區放置鎳鐵混合催化劑，向管式爐反應器內通入保護性惰性氣體，使氣體由中溫區向高溫區移動，在中溫區和高溫區分別進行碳化反應；

4) 收集兩個反應區各自的黑色產物，分別得到碳纖維和碳納米線。

2.根據權利要求1所述的碳材料制備方法，其特征是所述的纖維素纖維為天然纖維素纖維或再生纖維素纖維。

3.根據權利要求1所述的碳材料制備方法，其特征是將所述廢舊纖維素纖維在碳酸鈉溶液和氯化鋁溶液中各浸漬5～60min。

4.根據權利要求1所述的碳材料制備方法，其特征是所述碳化反應的時間為10～60min。

5.根據權利要求1所述的碳材料制備方法，其特征是將所述鎳鐵混合催化劑先進行活化預處理。

6.根據權利要求5所述的碳材料制備方法，其特征是所述的活化預處理是將鎳粉和鐵粉的混合物置于管式爐反應器的高溫區，在保護性惰性氣體氣氛下升溫至900～1200℃保溫活化5～30min。

7.根據權利要求6所述的碳材料制備方法，其特征是所述活化預處理的升溫速率為40℃/min。