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聚丙烯腈基活性中空碳纳米纤维制备及其性能 被引量:4
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作者 李树锋 程博闻 +2 位作者 罗永莎 王辉 徐经伟 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1-6,共6页
为制备具有较高孔隙率的聚丙烯腈(PAN)活性中空碳纳米纤维(AHCNF),以自行制备的PAN为原料,经同轴静电纺丝、预氧化、炭化、活化后制备得到AHCNF,借助X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、比表面积测试仪研究了致孔剂对其形态与孔结构的... 为制备具有较高孔隙率的聚丙烯腈(PAN)活性中空碳纳米纤维(AHCNF),以自行制备的PAN为原料,经同轴静电纺丝、预氧化、炭化、活化后制备得到AHCNF,借助X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、比表面积测试仪研究了致孔剂对其形态与孔结构的影响。结果表明:制备的PAN共聚物环化温度较低,环化放热较缓和,有利于预氧化的进行;炭化过程将PAN表面的碳氧单键转化为碳氧双键,而活化过程将碳氧双键进一步转化为酯基;添加致孔剂和未添加致孔剂得到的PAN活性中空碳纳米纤维横截面呈明显的中空结构,纤维壁较为致密;添加致孔剂后,活性中空碳纳米纤维的总比表面积从55.719m^2/g增加到532.639m^2/g,孔容从0.070cm^3/g增加到0.312cm^3/g,介孔平均孔径从3.408nm增加到4.309nm,收率从27.14%降低到9.44%。 展开更多
关键词 聚丙烯腈 活性纤维 中空碳纳米纤维 同轴静电纺丝 多孔纤维
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聚丙烯腈前驱体的优化及其中空碳纳米纤维的制备 被引量:3
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作者 李树锋 罗永莎 +2 位作者 徐经伟 袁亮 海滇 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期108-112,共5页
为制备力学性能较好的聚丙烯腈(PAN)中空碳纳米纤维,首先通过正交试验研究了PAN聚合参数对聚合反应的影响,然后选取适宜于纺丝的PAN进行同轴静电纺丝、预氧化、碳化,对得到的中空碳纳米纤维进行表征。结果表明,引发剂用量(A)对PAN相对... 为制备力学性能较好的聚丙烯腈(PAN)中空碳纳米纤维,首先通过正交试验研究了PAN聚合参数对聚合反应的影响,然后选取适宜于纺丝的PAN进行同轴静电纺丝、预氧化、碳化,对得到的中空碳纳米纤维进行表征。结果表明,引发剂用量(A)对PAN相对黏均分子质量的影响最大;第二单体衣康酸浓度(B)对PAN环化放热的影响最大;第三单体丙烯酸甲酯浓度(C)对PAN聚合收率的影响最大。SEM分析结果表明,PAN中空碳纳米纤维横截面具有明显的中空结构,纤维表面较为致密。BET测试结果表明,PAN中空碳纳米纤维的孔容为0. 069 69 cm^3/g,比表面积为55. 719 m^2/g。 展开更多
关键词 PAN 中空碳纳米纤维 同轴静电纺丝 聚合 环化放热
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同轴静电纺丝参数对聚丙烯腈中空碳纳米纤维形态与炭化收率的影响 被引量:1
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作者 李树锋 刘高华 +3 位作者 谢小军 韩永兴 张艳 程博闻 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1-6,共6页
为制备可实用聚丙烯腈(PAN)中空碳纳米纤维,考察了同轴静电场施加方式、芯层组分及芯层针头直径对PAN碳纳米纤维中空结构的稳定形成及其炭化收率的影响。实验结果表明:芯层组分会影响PAN纳米纤维壳-芯结构及其碳纳米纤维中空结构的形成... 为制备可实用聚丙烯腈(PAN)中空碳纳米纤维,考察了同轴静电场施加方式、芯层组分及芯层针头直径对PAN碳纳米纤维中空结构的稳定形成及其炭化收率的影响。实验结果表明:芯层组分会影响PAN纳米纤维壳-芯结构及其碳纳米纤维中空结构的形成,静电场施加方式和芯层针头直径的影响不大。扫描电子显微镜观察结果显示,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶液或甲基硅油为芯层的PAN碳纳米纤维横截面呈明显的中空结构,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液或空气为芯层时则呈实芯结构。以PMMA溶液为芯层时,由于芯层与壳层PAN具有相同的溶剂二甲基甲酰胺却又互不相溶,因而PAN纳米纤维能稳定形成壳-芯结构且壳-芯界面相容性好,炭化后的PAN中空碳纳米纤维表面形态最好,中空结构较为规则,炭化收率为28%~31%。 展开更多
关键词 同轴静电纺丝 聚丙烯腈 壳-芯结构 中空碳纳米纤维 炭化收率
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木质素基磁性多孔复合纳米碳纤维的制备及微波吸收性能 被引量:6
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作者 王桂平 喻伯鸣 敖日格勒 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期20159-20164,共6页
以蔗渣乙酸木质素混合纺丝液为壳层,添加的聚乙烯吡咯烷酮作为形成多孔的软模板,乙酰丙酮铁作为磁性物前驱体,以苯乙烯丙烯腈共聚物溶液作为芯层,通过同轴静电纺丝及碳化过程制备得到木质素基磁性中空多孔复合纳米碳纤维(HPCNFs)。通过... 以蔗渣乙酸木质素混合纺丝液为壳层,添加的聚乙烯吡咯烷酮作为形成多孔的软模板,乙酰丙酮铁作为磁性物前驱体,以苯乙烯丙烯腈共聚物溶液作为芯层,通过同轴静电纺丝及碳化过程制备得到木质素基磁性中空多孔复合纳米碳纤维(HPCNFs)。通过扫描电镜能谱仪对HPCNFs进行形貌观测与元素分析,通过X射线衍射仪、比表面积孔径分析仪和振动样品磁强计分别对HPCNFs进行物相定性分析、多孔特性和磁性能分析。最后通过矢量网络分析仪分析和对比了HPCNFs在1~18 GHz频率范围的电磁参数及微波吸收性能。结果发现,所有HPCNFs样品都具有铁磁性,乙酰丙酮铁添加量最高(25%)时,复合纳米碳纤维具有最高饱和磁化强度(3.16 emu/g);而乙酰丙酮铁添加量为10%时,表现出最好的吸波性能,最小反射损耗达-11.1dB,反射损耗低于-5 dB的频宽为3.05 GHz(5.78~8.83 GHz),低于-10 dB的频宽为0.72 GHz(6.63~7.35 GHz)。最后简单讨论了HPCNFs与微波的相互作用以及可能的微波吸收机理。制备的生物质基复合纳米碳纤维在微波吸收碳材料方面具有较大的发展潜力。 展开更多
关键词 木质素 静电纺丝 中空多孔复合纳米纤维 微波吸收
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