层次孔结构碳纤维的制备及其结构分析

王雪飞¹，李丽^1,2，王燕菲¹，管建敏¹，钱鑫¹，张永刚¹，李德宏¹

1. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所碳纤维制备技术国家工程实验室2. 中国科学技术大学纳米科学技术学院

摘 要：本研究通过凝固相分离法获得了具有中/大孔结构的聚丙烯腈（PAN）纤维,随后将此纤维与KOH混合,高温热处理后聚丙烯腈线形结构转化为碳纤维类石墨结构,并产生大量微孔,因此制备的碳纤维具有微孔和中/大孔的层次孔结构。随着KOH用量增加,多孔碳纤维的表面孔结构增多,微孔结构也明显增加,比表面积和孔体积相应提高。当KOH与PAN纤维质量比为6时,碳纤维S_BET达到292.4m²/g,是未采用KOH预处理制备碳纤维的23倍。

关键词：聚丙烯腈;碳纤维;层次孔;中孔;