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专利号: 2019112839320
申请人: 西京学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种狼牙棒状纳米碳纤维/硫复合材料制备方法,其特征在于:采用静电纺丝法合成狼牙棒状碳纳米纤维,然后将其与硫结合,制备成CNF‑S复合材料,包括以下步骤:(1)分别将1.6g聚丙烯腈和聚吡咯的混合物加入到20~30ml DMF溶液中搅拌30min,然后滴入4~6ml四氢呋喃,静置制备成电纺液,混合物中聚丙烯腈与聚吡咯质量比为4:(3~

5);

(2)抽取电纺液,进行静电纺丝,并用铝箔收集样品,电压为15kV,静电纺丝的针头与铝箔间距为16cm,注射流速为(55~65)mL/h,温度为21~25℃,相对湿度为80%,制备出纳米纤维膜;

(3)将纳米纤维膜在55~65℃的真空中干燥过夜以去除DMF,再在氮气气氛下300℃加热4~6h,制备出狼牙棒状纳米碳纤维;

(4)将狼牙棒状纳米碳纤维与硫磺以质量比1:(3~5)的比例混合研磨,然后在150~

160℃下的Ar气氛下加热12~15h,接着在280~320℃下加热2h;冷却至室温后,得到狼牙棒状纳米碳纤维与硫接合的CNF‑S复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种狼牙棒状纳米碳纤维/硫复合材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)分别将1.6g聚丙烯腈和聚吡咯的混合物加入到20ml DMF溶液中搅拌30min,然后滴入4ml四氢呋喃,静置制备成电纺液,混合物中聚丙烯腈与聚吡咯质量比为4:3;

(2)抽取电纺液,进行静电纺丝,并用铝箔收集样品,电压为15kV,静电纺丝的针头与铝箔间距为16cm,注射流速为55mL/h,温度为25℃,相对湿度为80%,制备出纳米纤维膜;

(3)将纳米纤维膜在65℃的真空中干燥过夜以去除DMF,再在氮气气氛下300℃加热4h,制备出狼牙棒状纳米碳纤维;

(4)将狼牙棒状纳米碳纤维与硫磺以质量比1:3的比例混合研磨,然后在160℃下的Ar气氛下加热12h,接着在280℃下加热2h;冷却至室温后,得到狼牙棒状纳米碳纤维与硫接合的CNF‑S复合材料。

3.根据权利要求1所述的一种狼牙棒状纳米碳纤维/硫复合材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)分别将1.6g聚丙烯腈和聚吡咯的混合物加入到30ml DMF溶液中搅拌30min,然后滴入6ml四氢呋喃,静置制备成电纺液,混合物中聚丙烯腈与聚吡咯质量比为4:5;

(2)抽取电纺液,进行静电纺丝,并用铝箔收集样品,电压为15kV,静电纺丝的针头与铝箔间距为16cm,注射流速为65mL/h,温度为21℃,相对湿度为80%,制备出纳米纤维膜;

(3)将纳米纤维膜在55℃的真空中干燥过夜以去除DMF,再在氮气气氛下300℃加热6h,制备出狼牙棒状纳米碳纤维;

(4)将狼牙棒状纳米碳纤维与硫磺以质量比1:5的比例混合研磨,然后在160℃下的Ar气氛下加热15h,接着在320℃下加热2h;冷却至室温后,得到狼牙棒状纳米碳纤维与硫接合的CNF‑S复合材料。

4.根据权利要求1所述的一种狼牙棒状纳米碳纤维/硫复合材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)分别将1.6g聚丙烯腈和聚吡咯的混合物加入到20ml DMF溶液中搅拌30min,然后滴入4ml四氢呋喃,静置制备成电纺液,混合物中聚丙烯腈与聚吡咯质量比为4:4;

(2)抽取电纺液,进行静电纺丝,并用铝箔收集样品,电压为15kV,静电纺丝的针头与铝箔间距为16cm,注射流速为60mL/h,温度为25℃,相对湿度为80%,制备出纳米纤维膜;

(3)将纳米纤维膜在60℃的真空中干燥过夜以去除DMF,再在氮气气氛下300℃加热5h,制备出狼牙棒状纳米碳纤维;

(4)将狼牙棒状纳米碳纤维与硫磺以质量比1:3的比例混合研磨,然后在155℃下的Ar气氛下加热12h,接着在300℃下加热2h;冷却至室温后,得到狼牙棒状纳米碳纤维与硫接合的CNF‑S复合材料。