[发明专利]一种碳纳米纤维纸及其制备方法

权利要求书

1.一种采用纳米级碳纤维制备的碳纳米纤维纸，碳纳米纤维之间依靠氢键和范德瓦耳斯力结合。

2.根据权利要求1所述的碳纳米纤维，其特征是：包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管和实心碳纳米纤维中的一种或混合；碳纳米纤维表面接上亲水性基团，亲水性可调。

3.根据权利要求1所述的碳纳米纤维纸，其特征是：可以添加粘合剂增加力学特性；所述粘合剂是聚二甲基硅氧烷（PDMS）、环氧树脂、聚醋酸乙烯酯（PVAc）、聚乙烯醇（PVA）、酚醛树脂、阳离子淀粉、聚丙烯酰胺（PAM）、聚酰胺环氧氯丙烷树脂（PAE）中的一种。

4.一种权利要求1所述碳纳米纤维纸的制造方法，包括碳纤维表面修饰、分散、絮凝、过滤、压榨烘干工序，具体包括：

A． 表面修饰，通过表面修饰剂使碳纤维表面接枝上羧基和羟基官能团；

B．分散，将表面修饰官能团的碳纳米纤维置于水中，加入分散剂，使碳纳米纤维均匀分散于水中，制成碳纳米纤维分散液；

C．絮凝，向碳纳米纤维分散液中加入絮凝剂；

D. 过滤，将絮凝后的碳纳米纤维置于过滤网上过滤；

E．压榨烘干。

5.根据权利要求4所述碳纳米纤维纸的制造方法，其特征是：可增加添加粘合剂步骤，所述粘合剂步骤可以添加在絮凝之后，或者在过滤步骤以后。

6.根据权利要求4所述碳纳米纤维纸的制造方法，其特征是：所述表面修饰剂是体积比1:3 的HNO₃/H₂SO₄混合液、体积比为1:4的H₂O₂/H₂SO₄混合液和Fenton试剂中一种或配合使用；所述Fenton试剂为FeSO₄与H₂O₂摩尔比为1:20~1:100的混合试剂，Fenton试剂可配合紫外光使用。

7. 根据权利要求4所述碳纳米纤维纸的制造方法，其特征是：所述分散剂是十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、油酸钠、月桂醇硫酸钠；所述分散剂浓度为0.005mol/L~0.1mol/L。

8.根据权利要求4所述碳纳米纤维纸的制造方法，其特征是：所述絮凝剂为硫酸铁、三氯化铁、硫酸铝、三氯化铝、明矾、氯化钙、丙酮、正丙醇和异丙醇中的一种或混合。

9.根据权利要求4所述碳纳米纤维纸的制造方法，其特征是：所述过滤过程为自然过滤或真空负压过滤。

10.根据权利要求4所述碳纳米纤维纸的制造方法，其特征是：所述烘干条件可以是常用烘干也可以是低压快速烘干，烘干温度40~120℃。