[發(fā)明專利]一種石墨烯摻雜的具有電纜式結(jié)構(gòu)的TiN/C納米纖維及其制備方法與應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610728631.4 | 申請日： | 2016-08-26 |
| 公開（公告）號： | CN106319762B | 公開（公告）日： | 2018-03-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 何建新;周夢娟;王利丹;梅碩;李克兢;趙樹元;王倩;馮金桃;崔世忠 | 申請（專利權(quán)）人： | 中原工學(xué)院 |
| 主分類號： | D04H1/4382 | 分類號： | D04H1/4382;D04H1/728;D01D5/34;D01D5/00;D06C7/04;H01G9/20;H01G9/042 |
| 代理公司： | 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司41125 | 代理人： | 張紹琳,張真真 |
| 地址： | 451191 河南省鄭*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 石墨 摻雜 具有 電纜 結(jié)構(gòu) tin 納米 纖維 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種石墨烯摻雜的具有電纜式結(jié)構(gòu)的TiN/C納米纖維，其特征在于：它具有皮層和芯層的電纜式結(jié)構(gòu)，所述皮層由TiN納米晶、石墨烯和碳基質(zhì)構(gòu)成，所述芯層為銅納米絲，所述石墨烯摻雜的TiN/C納米纖維的直徑為100～500nm，孔隙率為0.1～0.8 cm3/g，所述的石墨烯摻雜的具有電纜式結(jié)構(gòu)的TiN/C納米纖維的制備方法，其特征在于，它的步驟如下：
（1）將TiO2和氧化石墨烯溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，在超聲攪拌條件下分散均勻，然后加入聚丙烯腈，在溫度為50～80℃的條件下強力攪拌3～8h，得到作為皮層溶液的TiO2前驅(qū)液；
（2）以DMF為溶劑，加入聚甲基丙烯酸甲酯和醋酸銅，在50～80℃溫度下強力攪拌3～8h，得到作為芯層溶液的紡絲液；
（3）將步驟（1）中作為皮層溶液的TiO2前驅(qū)液和步驟（2）中作為芯層溶液的紡絲液通過靜電紡絲得到納米纖維氈，所述靜電紡絲的條件為：
紡絲電壓：15～25 kV，紡絲溫度：20～25 ℃，接收距離：10～25 cm，空氣濕度：25～40 % RH，芯層的紡絲流量為0.2～0.5ml/h，皮層的紡絲流量為0.1～0.4ml/h；
（4）將步驟（3）中的納米纖維氈在220～280℃溫度下進行預(yù)氧化，升溫速度1～3℃/min，保溫4h～10h，然后將預(yù)氧化得到的納米纖維氈于流動氨氣氛圍下以2～8℃/min的速度升溫到800～1000℃保溫2～5h，得到石墨烯摻雜的TiN/C納米纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯摻雜的具有電纜式結(jié)構(gòu)的TiN/C納米纖維，其特征在于：所述銅納米絲的直徑為10～100nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯摻雜的具有電纜式結(jié)構(gòu)的TiN/C納米纖維，其特征在于：所述TiN納米晶的尺寸為10～70nm，屬于立方體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯摻雜的具有電纜式結(jié)構(gòu)的TiN/C納米纖維，其特征在于：所述步驟（1）中聚丙烯腈、TiO2和氧化石墨烯的質(zhì)量比為1：0.05～0.4：0.001～0.01；TiO2的粒徑為10～50 nm；聚丙烯腈的分子量為20000～90000，聚丙烯腈在N,N-二甲基甲酰胺中的質(zhì)量分數(shù)為5～15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯摻雜的具有電纜式結(jié)構(gòu)的TiN/C納米纖維，其特征在于：所述步驟（2）中聚甲基丙烯酸甲酯的分子量為10000～80000，聚甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量為DMF質(zhì)量的8-15%。
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