發(fā)布時間：2020-12-22 08:13

　　木質(zhì)素是一種固體廢物,在秸稈、蔗渣中都有大量存在。然而目前大部分的木質(zhì)素主要被用作生產(chǎn)一些低附加值產(chǎn)品應(yīng)用在燃料、水泥等行業(yè),高質(zhì)化利用相對匱乏；或是隨意燃燒、排放,造成這一巨大生物質(zhì)資源浪費(fèi),也引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。納米碳纖維具有獨(dú)特的孔隙結(jié)構(gòu)、表面積大、導(dǎo)電性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在儲氫材料和鋰離子電池等能源領(lǐng)域均獲得了應(yīng)用。目前碳纖維大部分是以PAN為原料,采用濕法或熔融紡絲技術(shù)制得。但由這些方法制備的碳纖維直徑大、孔徑分布不均勻,儲能容量相對較低,這限制其進(jìn)一步推廣應(yīng)用。本研究以木質(zhì)素磺酸鈉（LN）與聚丙烯腈（PAN）為原料,通過靜電紡絲、預(yù)氧化、碳化技術(shù),制備了一系列具有特殊孔徑結(jié)構(gòu)和性能的納米碳纖維及復(fù)合材料。主要研究內(nèi)容包括：1)以LN和PAN為原料,DMF為溶劑,通過靜電紡絲、預(yù)氧化及碳化處理,得到直徑約為240 nm、比表面積為218.9m2/g、微孔容（小于1 nm）為0.0851 cm3/g的復(fù)合LN/PAN基碳纖維,該碳纖維在25℃、95 bar的條件下對氫氣的吸附量為0.69 Wt%；2)采用Ni-B元素對復(fù)合LN/PAN基碳纖維進(jìn)行催化石墨化處理,發(fā)現(xiàn)Ni、B元... 

【文章來源】：福建師范大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２不同電皮制備的復(fù)合ＬＮ／ＰＡＮ基微納米纖維的掃描電鏡圖（ａ）１５ｋｖ，（巧１８ｋｖ，（ｃ）２２ｋｖ??Ｆｉｇ．?１－２?ＳＥＭ?ｉｍａｇ巧?ｏｆ?ＬＮ／ＰＡＮ－ｂａｓｅｄ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｆｉｂｅｒｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｅｌｅｃ化ｏｓｔａｔｉｃ?ｖｏｌｔａｇｅｓ，?（ａ）?１５??ｋｖ，?（ｂ）?１８?ｋｖ，?（ｃ）?２２?ｋｖ??１－２可，電壓１５ｋｖ，繼電??

Ｆｉｇ．?１－３?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ＬＮ／ＰＡＮ－ｂａｓｅｄ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?佈ｅｒｓ?ｗ她?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｆｅｅｄ?ｒａｔｏ．?（ａ）?０．３?ｍＵｈ，（ｂ）??０．５?ｍＬ／ｈ，（ｃ）?０．８?ｍＬ／ｈ??從圖１－３可ｔＵ看出，當(dāng)噴射速度為０．３?ｍｌＶｈ時，纖維收集困難，有串珠現(xiàn)象產(chǎn)生??且耗時增長；流速增加到０．８?ｍＬ／ｈ時，獲得了一個形貌較好的纖維；但是繼續(xù)增大??－２２－??

１．３．３．２?ＨＲＴＥＭ?分析??為了進(jìn)一步觀察復(fù)合ＬＮ／ＰＡＮ基碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)，我們借助高倍透射電鏡對??ＣＦ１５１的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果如圖１－７所示。??剛―ｇｍ．??Ｈｉ??圖１－７?（ａ－ｃ）復(fù)合ＬＮ／ＰＡＮ基碳纖維和（ｄ）?ＰＡＮ基碳纖維的透射電鏡圖??Ｆｉｇ．?１－７?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?（ａ－－ｃ）?ＬＮ／ＰＡＮ－ｂａｓｅｄ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒｓ，?ａｎｄ?（ｄ）?ＰＡＮ－ｂａｓｅｄ??ｃａｒｂｏｎ?ｆｉｂｅｒｓ??從圖１－７?（ｃ）可看到，碳化后ＣＦ１５１的取向性有所增加，但是總體仍無定形??結(jié)構(gòu)為主，未形成沿纖維軸向排列的那種典型石墨片層結(jié)構(gòu)，說明１訊Ｏ’Ｃ的碳化溫??度尚不能使復(fù)合ＬＮ／ＰＡＮ基碳纖維中的碳由無定型結(jié)構(gòu)向石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。同時，圖??ｌ－７ｄ中，ＰＡＮ基碳纖維形貌均勻、規(guī)整，而復(fù)合ＬＮ／ＰＡＮ基碳纖維的表面卻有許多分??－２７－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]拉曼光譜研究碳纖維的微觀結(jié)構(gòu)和性能[D]. 石彥平.東華大學(xué) 2011
[2]細(xì)菌纖維素基納米碳纖維的制備及其儲鋰儲氫性能研究[D]. 魏一忠.天津大學(xué) 2010
[3]碳材料催化石墨化研究[D]. 張風(fēng)英.湖南大學(xué) 2009



本文編號：2931438