同轴静电纺丝参数对聚丙烯腈中空碳纳米纤维形态与炭化收率的影响

摘要：

为制备可实用聚丙烯腈(PAN)中空碳纳米纤维,考察了同轴静电场施加方式、芯层组分及芯层针头直径对PAN碳纳米纤维中空结构的稳定形成及其炭化收率的影响.实验结果表明:芯层组分会影响PAN纳米纤维壳-芯结构及其碳纳米纤维中空结构的形成,静电场施加方式和芯层针头直径的影响不大.扫描电子显微镜观察结果显示,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)溶液或甲基硅油为芯层的PAN碳纳米纤维横截面呈明显的中空结构,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶液或空气为芯层时则呈实芯结构.以PMMA溶液为芯层时,由于芯层与壳层PAN具有相同的溶剂二甲基甲酰胺却又互不相溶,因而PAN纳米纤维能稳定形成壳-芯结构且壳-芯界面相容性好,炭化后的PAN中空碳纳米纤维表面形态最好,中空结构较为规则,炭化收率为28％ ～31％.

关键词：同轴静电纺丝、聚丙烯腈、壳-芯结构、中空碳纳米纤维、炭化收率

所属期刊栏目：38

分类号：TS343(制盐工业)

资助基金：国家科技支撑计划项目2015BAE01B03;国家自然科学基金项目51603144;天津市高等学校科技发展基金计划项目20140304;天津市应用基础与前沿技术研究计划项目13JCZDJC32500

在线出版日期：2018-02-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

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