[发明专利]一种高比表面积木质素纳米炭纤维的制备方法

权利要求书

1.一种高比表面积木质素基纳米炭纤维的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将木质素与致孔剂按照一定的质量比溶于有机溶剂中，在室温下搅拌半小时，再加入一定量的纺丝助剂，在室温下搅拌4小时得到透明溶液；(2)以所得透明溶液为纺丝液，在纺丝液流速为0.5ml/h，施加的电压为10kV，接收距离为15cm的条件下进行静电纺丝，制得纳米纤维薄膜；(3)将所得纳米纤维薄膜在空气气氛下进行预氧化，然后在惰性气体气氛下800℃处理2h，待冷却至室温，得到复合纤维薄膜；(4)将得到复合纤维薄膜置于20％的盐酸溶液中静置48h，然后水洗至滤液为中性，得到高比表面积纳米炭纤维。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中所采用的木质素原料包括乙酸木质素、碱木质素、玉米秸秆木质素、硫酸盐木质素、木质素磺酸盐。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所采用的致孔剂为硝酸镁、硝酸锌、硝酸钴、硝酸铁、硝酸镍、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中所采用的木质素与致孔剂的质量比为3∶1-1∶3。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中所采用有机溶剂可以是以下一种或是两种以上的混合溶剂：N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中所采用的助纺剂可以是聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷、聚丙烯腈，所采用的纺丝助剂与木质素的质量比为4∶1-1∶4。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1中纤维预氧化程序为：在空气气氛下以0.2-4℃/min的升温速率升温至150-200℃保温12-48h，再以0.2-4℃/min的升温速率升温至280-380℃保温3-8h进行预氧化处理。