[发明专利]一种碳纳米管负载碳纤维的制备方法

权利要求书

1.碳纳米管负载表面改性碳纤维的制备方法，其特征在于按照下述步骤进行：

（1）碳纳米管的氧化处理

将多壁碳纳米管加入体积比为1：0~1：3的浓硝酸与浓硫酸的混合酸溶液中，置于20~50℃超声处理0.5~3h，再将分散后的碳纳米管酸液在50~90℃水浴中搅拌反应1~12h，反应结束后冷却至室温，抽滤，用去离子水洗涤直至中性，得到氧化处理碳纳米管；

（2）碳纳米管表面接枝处理

将氧化处理的碳纳米管以及占碳纳米管质量为1%~10%的3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂加入到乙醇溶液中，在30~80℃下搅拌处理1~12h，抽滤，80~120℃下真空烘箱中干燥1~6h,得到接枝处理碳纳米管；

（3）碳纤维的氧化处理

将丙醇室温浸泡24h的的碳纤维加入到浓硝酸中，其中碳纤维与到浓硝酸的质量与体积比为1:10~1:100比例，在70℃~110℃油浴加热处理1~12h；反应结束后，静置至室温，过滤，用蒸馏水反复抽滤洗涤至中性，60~100℃下真空烘箱中干燥2~6h，得到氧化处理碳纤维；

（4）碳纳米管负载碳纤维处理

将碳纤维和占碳纤维质量的5%~50%碳纳米管加入到丙酮溶液中进行超声分散，滴加碱液至溶液为透明，取出碳纳米管负载碳纤维，60℃~100℃下真空烘箱干燥处理2~6h，得到碳纳米管负载碳纤维。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管负载表面改性碳纤维的制备方法，其特征在于其中步骤（1）中多壁碳纳米管与强氧化性酸溶液的质量与体积比为1:10~1:100。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管负载表面改性碳纤维的制备方法，其特征在于其中步骤（2）中3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂用量占氧化处理的碳纳米管与质量的1%~10%。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管负载表面改性碳纤维的制备方法，其特征在于其中步骤（3）中将表面去除上浆剂的碳纤维与强氧化性酸的质量与体积比为1:10~1:100。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管负载表面改性碳纤维的制备方法，其特征在于其中步骤（4）中碳纳米管与碳纤维的质量为1:20~1:2。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管负载表面改性碳纤维的制备方法，其特征在于其中步骤（4）中碱液为NaOH、KOH或Ca(OH)₂溶液。