一种基于聚多巴胺的多孔碳纤维/二硒化钼复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于复合纤维材料技术领域，具体为一种基于聚多巴胺的多孔碳纤维/二硒化钼纳米片复合材料及其制备方法。本发明专利技术方法包括：将可纺性高分子材料配制成纺丝溶液，通过静电纺丝装置制备得到结构均匀的多孔纤维；将多孔纤维浸泡于多巴胺溶液中，通过调节多巴胺溶液的浓度以及反应时间控制聚多巴胺包覆层的厚度；通过高温碳化处理，实现聚多巴胺修饰的多孔纤维材料的碳化；通过水热在多孔纤维表面均匀上载二硒化钼纳米片。本发明专利技术方法安全环保，制备出的多孔碳纤维/二硒化钼具有活性物质含量高、比表面积高、导电率高和物理化学性能稳定等优点，是制备活性电催化剂用于析氢反应的理想电极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合纤维材料
，具体涉及一种多孔碳纤维/二硒化钼复合材料及其制备方法。
技术介绍
纳米纤维是一维纳米材料的典型代表，而静电纺丝技术作为一种能够直接连续制备聚合物纳米纤维的方法，一直以来广受关注。制备得到的纳米纤维膜因其具有稳定性好、孔隙率高、比表面积大、导电率高及较多的物质及电子传输孔道等优点，可广泛应用于催化剂载体、储氢材料、吸附材料及超级电容器或锂离子电池的电极材料等，有利于解决当今社会的能源危机及环境污染问题。传统的静电纺纳米纤维表面光滑，结构单一，很难满足实际应用的需求。多孔结构的引入，增加了纤维材料的比表面积，亦有利于提高材料的表面活性。本专利技术首次提出基于聚多巴胺的多孔结构碳纤维材料的制备方法，旨在通过此新型的具有多级孔洞结构的纤维材料的制备可以弥补传统纤维材料的不足，以期在更多领域得到应用。二硒化钼（MoSe2）为一种具有类石墨结构的二维过渡金属硫族化合物。其单层内Se原子和Mo原子通过三层共价键形式紧密堆积成“Se-Mo-Se”夹心式结构，层间通过范德华力相互作用。这种类石墨的层间结构使暴漏在外的Se原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于聚多巴胺的多孔碳纤维/二硒化钼复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）将可纺性高分子溶解于溶液中配制成纺丝液，通过液体接收装置的静电纺丝技术制备得到多孔纤维；（2）将多孔纤维置于多巴胺溶液中反应，得到聚多巴胺的包覆层；（3）将聚多巴胺修饰的多孔纤维进行高温碳化，得到具有多孔结构的碳纤维材料；（4）将多孔碳纤维浸泡于浓酸溶液中5‑6 h进行酸化处理，然后用去离子水反复洗3‑5次，干燥备用；（5）将硒单质加入水合肼中，加热溶解备用；（6）将上述得到的碳纤维、含硒单质水合肼溶液和钼盐放入溶剂中，转移至水热釜中，于180‑220 ℃水热反应12‑24 h；将得到的多孔碳纤维/二硒化钼...

【技术特征摘要】
1.一种基于聚多巴胺的多孔碳纤维/二硒化钼复合材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）将可纺性高分子溶解于溶液中配制成纺丝液，通过液体接收装置的静电纺丝技术制备得到多孔纤维；
（2）将多孔纤维置于多巴胺溶液中反应，得到聚多巴胺的包覆层；
（3）将聚多巴胺修饰的多孔纤维进行高温碳化，得到具有多孔结构的碳纤维材料；
（4）将多孔碳纤维浸泡于浓酸溶液中5-6h进行酸化处理，然后用去离子水反复洗3-5次，干燥备用；
（5）将硒单质加入水合肼中，加热溶解备用；
（6）将上述得到的碳纤维、含硒单质水合肼溶液和钼盐放入溶剂中，转移至水热釜中，于180-220℃水热反应12-24h；将得到的多孔碳纤维/二硒化钼纳米片复合材料用去离子水反复洗3-5次，然后干燥备用；
（7）将制备得到的多孔碳纤维/二硒化钼纳米片复合材料进行热处理完善二硒化钼纳米片的晶体结构。
2.根据权利要求1所述的多孔碳纤维/二硒化钼复合材料的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的可纺性高分子选自聚丙烯腈、聚酰胺酸、聚酰胺以及聚苯乙烯；配置的纺丝液固含量范围为8%~20%；接收装置所盛液体包括液氮、乙醇。
3.根据权利要求1或2所述的多孔碳纤维/二硒化钼复合材料的制备方法，其特征在于步骤（2）中所述的多巴胺溶液的浓度范围为0.5~3mg/mL，其中使用pH缓冲液Tris/Tris·HCl，其浓度为10mM/L；反应温度为55-65℃，反应时间为3-12h。
4.根据权利要求3所述的多孔碳纤维/二硒化钼复合材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天西，鄢家杰，张由芳，黄云鹏，左立增，顾华昊，鲁恒毅，缪月娥，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31