[发明专利]一种具有磁性的苯并噁嗪基碳纳米纤维材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种具有磁性的苯并噁嗪基碳纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：将苯并噁嗪单体和固化催化剂溶解在溶剂中，得到苯并噁嗪溶液；加入混纺聚合物和含铁化合物；进行静电纺丝，进行固化处理，将固化后的苯并噁嗪复合纳米纤维膜置于氢氧化钾溶液中浸泡，取出后在真空烘箱中进行干燥，得到预处理好的苯并噁嗪复合纳米纤维膜；置于真空管式炉中，在氮气气氛保护下升温进行碳化处理，碳化过程结束后降温至室温，进行酸化处理，放入真空烘箱进行干燥，即得到具有磁性的苯并噁嗪基碳纳米纤维材料。本发明在碳纤维本身优异性能的基础上赋予材料磁性，使其在溶剂回收、水处理、汽油捕集等领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种具有磁性的苯并噁嗪基碳纳米纤维材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：第一步：在室温下，将1‑30重量份的苯并噁嗪单体和0.1‑5重量份的固化催化剂溶解在装有10‑300重量份的溶剂的搅拌釜中，搅拌转速为50‑300rpm，搅拌时间为5‑30min，得到质量浓度为1‑25％的苯并噁嗪溶液；第二步：在室温下，将1‑50重量份的混纺聚合物加入到第一步得到的苯并噁嗪溶液中搅拌混合，搅拌转速为600‑1000rpm，搅拌时间为1‑3h，得到混纺聚合物质量浓度为5‑35％的溶液；第三步：在室温下，将含铁化合物加入到第二步得到的溶液中搅拌混合，含铁化合物的质量为苯并噁嗪单体质量的15‑30％，搅拌转速为500‑1500rpm，搅拌时间4‑12h，得到混合溶液；第四步：在室温和相对湿度为20‑60％的条件下，将第三步得到的混合溶液以0.1‑3mL/h的流速输入到静电纺丝设备的喷丝头上，同时将喷丝头连接10‑40kV电源进行静电纺丝制备苯并噁嗪复合纳米纤维膜，接收装置与喷丝头之间的距离为5‑30cm；第五步：将第四步所得苯并噁嗪复合纳米纤维膜在100‑250℃空气氛围中进行固化处理，将固化后的苯并噁嗪复合纳米纤维膜置于质量浓度为10‑30％的氢氧化钾溶液中浸泡30‑120min，取出后在真空烘箱中进行干燥，干燥温度为60‑120℃，干燥时间为30‑240min，得到预处理好的苯并噁嗪复合纳米纤维膜；第六步：将第五步预处理好的苯并噁嗪复合纳米纤维膜置于真空管式炉中，在氮气气氛保护下升温进行碳化处理，升温速率为2‑10℃/min，碳化温度为600‑1600℃，恒温时间为50‑200min，碳化过程结束后降温至室温，用0.5‑1.5摩尔/升的盐酸溶液酸化处理5‑30min，再用去离子水清洗，放入真空烘箱进行干燥，干燥温度为60‑120℃，干燥时间为30‑240min，即得到具有磁性的苯并噁嗪基碳纳米纤维材料。