一种氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法及其应用，包括，取粘胶基活性炭纤维毡，浸泡于尿素与甲醛的混合溶液中，加入甲酸溶液反应；取出活性炭纤维毡，置入盐酸溶液中固化，取出，水洗，烘干；在惰性气体氛围下进行碳化处理；碳化处理后置入残碳清洗液，清洗、烘干，获得本发明专利技术的氮掺杂活性炭纤维毡。本发明专利技术提供了一种大面积分布、高表面积、高氮含量的粘胶基氮掺杂ACF毡的制备方法，方法简单可控，成本低廉，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法及其应用
本专利技术属于活性炭纤维材料
，具体涉及到一种氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法及其应用。
技术介绍
活性炭纤维(ActivatedCarbonFiber，ACF)是由碳纤维(CarbonFiber，CF)发展而来的，具有特殊形态的高价值工业活性碳材料。由于纤维表面丰富的微孔结构，ACF有多种的用途，包括材料浓缩，流体净化，气体分离、能量储存、卫生防护等。同时由于ACF独特的纺织品形态还展现出可任意弯曲折叠的力学特性，在工程应用中易于加工、运输和使用。近年来对碳材料进行掺杂改性来使其获得独特的优异性能成为了研究热点。氮在元素周期表中位于碳的右边相邻位置，两者的化学性质相似，比较容易结合。当氮掺杂进入碳材料里面时，氮可以取代碳材料中的碳原子，氮原子多出的1个核外电子可为sp2杂化的碳骨架中的π电子提供电子，这不仅能增强碳的n-型导电性，同时也能通过改善表面结构来增强碳材料的亲水性和表面活性，使这种氮掺杂碳材料具备更优异的物理化学性质，因此通过氮掺杂来改性碳材料，能大大拓宽其在各应用领域的潜在价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法，其特征在于：包括，/n取粘胶基活性炭纤维毡，浸泡于尿素与甲醛的混合溶液中，加入甲酸溶液反应；/n取出活性炭纤维毡，置入盐酸溶液中固化，取出，水洗，烘干；/n在惰性气体氛围下进行碳化处理；/n碳化处理后置入残碳清洗液，清洗、烘干，获得本专利技术的氮掺杂活性炭纤维毡。/n

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法，其特征在于：包括，
取粘胶基活性炭纤维毡，浸泡于尿素与甲醛的混合溶液中，加入甲酸溶液反应；
取出活性炭纤维毡，置入盐酸溶液中固化，取出，水洗，烘干；
在惰性气体氛围下进行碳化处理；
碳化处理后置入残碳清洗液，清洗、烘干，获得本发明的氮掺杂活性炭纤维毡。


2.如权利要求1所述的氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法，其特征在于：所述浸泡于尿素与甲醛的混合溶液，按照1:100固液比浸泡，所述混合溶液中尿素与甲醛的摩尔比为1:1～5。


3.如权利要求1或2所述的氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法，其特征在于：所述加入甲酸溶液反应，加入尿素摩尔用量6％的1M甲酸溶液，反应时间为60～120min。


4.如权利要求3所述的氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法，其特征在于：所述置入盐酸溶液中固化，置入2M盐酸溶液中固化30min。


5.如权利要求1、2、4任一所述的氮掺杂活性炭纤维毡的制备方法，其特征在于：所述碳化处理，置于马弗炉中，以25mL/min流量氮气保护，设定碳化温度，升温速率，保温1h，保持氮气氛围至炉温下降至室温。

【专利技术属性】
技术研发人员：葛元宇，刘世文，陈婷婷，赵涛，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32