由液化物树脂制备多孔碳纳米纤维及其表征

陶磊¹，郑云武^1,2，邸明伟¹，张彦华¹，郑志锋²

1. 东北林业大学材料科学与工程学院2. 西南林业大学材料科学与工程学院,云南省生物质高效利用工程实验室

摘 要：以壳粉为原料,在碱性条件下制备液化物树脂（LPF）,经静电纺丝、固化、碳化得到多孔碳纳米纤维（PCNF）。探讨了聚乙烯醇（PVA）用量对纺丝液特性及纤维形貌的影响。同时,采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析仪（TG）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、全自动比表面积及孔隙分析仪（BET）等方法对不同碳化温度下的样品进行表征。结果表明:少量PVA可以明显提高LPF的纺丝性,且随PVA用量的增加,纤维的形貌更规整、直径更小;随着碳化温度的升高,LPF/PVA纤维逐渐裂解,多数官能团消失,基体为多苯稠环结构;同时,层间距d_（002）逐渐减小,平面尺寸L_c和L_c/d_（002）增加,纤维内部的类石墨结构逐渐向更规整、有序的石墨微晶结构转变;当碳化温度为800℃时,LPF/PVA的含碳量达55%以上,随着PVA用量的增加,纤维的比表面积明显增大且多以微孔为主,当PVA用量为8%时,得到比表面积为590m²/g的多孔碳纳米纤维。

关键词：液化物树脂;静电纺丝;多孔碳纳米纤维;