[发明专利]一种碳纳米纤维复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）按重量份数计，分别称取10～20份椰叶、40～50份苯-无水乙醇混合液、10～15份次氯酸钠、10～15份冰醋酸、6～10份氢氧化钠、10～14份盐酸，将椰叶和苯-无水乙醇混合液混合抽提烘干处理，得抽提完的椰叶，在抽提完的椰叶中加入次氯酸钠和冰醋酸，在温度为75～85℃水浴锅中搅拌处理1～2h，用去离子水洗涤至中性，过滤，得产物，将产物和氢氧化钠混合，在温度为80～90℃的水浴锅中搅拌处理2～3h，用去离子水洗涤至中性，加入盐酸搅拌处理2～3h，用去离子水洗涤至中性，得纤维素，研磨、超声并离心处理，得椰叶纳米纤维素；

（2）将N，N-二甲基甲酰胺和椰叶纳米纤维素混合，超声分散40～60min后，进行静电纺丝制备，得纺布；将纺布置于马弗炉中，以1℃/min的升温速率升至280～300℃并恒温2～3h后，炭化活化处理，得碳纳米纤维素；

（3）将碳纳米纤维和去离子水混合均匀后，超声分散1～2h，用质量分数为37%盐酸调节pH为1～3，得分散液，加入聚丙烯腈，磁力搅拌15～30min，加入过硫酸铵，继续搅拌反应3～5h，分别用丙酮和去离子水洗涤3～5次，过滤后，置于80～100℃的烘箱中干燥至恒重，即得碳纳米纤维复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的苯-无水乙醇混合液是苯与无水乙醇的体积比为2∶1的混合液。

3.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的抽提烘干处理是于80～90℃的水浴锅中抽提5～6h，取出并置于80～100℃烘箱中烘干。

4.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的研磨、超声并离心处理步骤为研磨15～20次，在功率为1200W超声1～2h，并在离心速度为8000r/min离心处理10～15min。

5.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的N，N-二甲基甲酰胺和椰叶纳米纤维素的质量比为1∶1。

6.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的静电纺丝条件为负压-3.00～-5.00KV，正压23.00～25.00KV，推进速率0.1mm/min，针头与接收器之间的距离为20～25cm，温度为50～60℃。

7.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的炭化活化处理为在氮气气氛下于600～800℃炭化1～2h，然后通入二氧化碳气体活化2～4h。

8.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的碳纳米纤维和去离子水的质量比1∶3。

9.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的聚丙烯腈与分散液的质量比为1∶5。

10.根据权利要求1所述的一种碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的过硫酸铵与聚丙烯腈的质量比为2∶1。