一种疏水改性碳纤维纸及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115881983B

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202211727098.1

    申请日:2022-12-30

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于燃料电池气体扩散层技术领域,本发明提供了一种疏水改性碳纤维纸及其制备方法,将聚丙烯腈基短切纤维原丝和表面活性剂混合后顺次经湿法造纸、预氧化、树脂溶液浸渍、干燥处理,得到聚丙烯腈基碳纤维原纸;将丙烯腈‑N‑乙烯基甲酰胺共聚物溶液顺次进行溶胀、搅拌和脱泡,得到前驱体溶液;将前驱体溶液通过静电纺丝电纺在聚丙烯腈基碳纤维原纸上,顺次进行热压固化、碳化和石墨化,得到疏水改性碳纤维纸。本发明还提供了一种疏水改性碳纤维纸的应用。本发明拓展了质子交换膜燃料电池气体扩散层用碳纸的制备工艺,实现导电性、疏水性和透气性的精确控制,使其在PEMFC中具有良好效果,为实际工业化生产碳纸提供新的设计思路。

    一种疏水改性碳纤维纸及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115881983A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202211727098.1

    申请日:2022-12-30

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于燃料电池气体扩散层技术领域,本发明提供了一种疏水改性碳纤维纸及其制备方法,将聚丙烯腈基短切纤维原丝和表面活性剂混合后顺次经湿法造纸、预氧化、树脂溶液浸渍、干燥处理,得到聚丙烯腈基碳纤维原纸;将丙烯腈‑N‑乙烯基甲酰胺共聚物溶液顺次进行溶胀、搅拌和脱泡,得到前驱体溶液;将前驱体溶液通过静电纺丝电纺在聚丙烯腈基碳纤维原纸上,顺次进行热压固化、碳化和石墨化,得到疏水改性碳纤维纸。本发明还提供了一种疏水改性碳纤维纸的应用。本发明拓展了质子交换膜燃料电池气体扩散层用碳纸的制备工艺,实现导电性、疏水性和透气性的精确控制,使其在PEMFC中具有良好效果,为实际工业化生产碳纸提供新的设计思路。

    一种石墨烯/镍钴磷化物薄膜的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN114959735A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210470336.9

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明中公开了一种石墨烯/镍钴磷化物薄膜的制备方法。本发明同时提供上述制备方法制备得到的石墨烯/镍钴磷化物薄膜及其在电解水自支撑电极材料中的应用。本发明制备的石墨烯/镍钴磷化物电极材料中,石墨烯表面褶皱少、结构缺陷少、石墨烯片层紧密堆积,有效提高石墨烯薄膜的柔性、力学及电学性能,有利于电解水过程中电子快速的传输;而蜂窝状结构的镍钴磷化物不仅为电解液的快速浸润提供了基础,而且大大增加了电解水化学活性位点,使得气体分子能够及时逸出,从而进一步提高了其电解水性能。

    一种中空碳纤维增强碳气凝胶复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118546008A

    公开(公告)日:2024-08-27

    申请号:CN202410628784.6

    申请日:2024-05-21

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于碳‑碳复合材料技术领域,提供了一种中空碳纤维增强碳气凝胶复合材料及其制备方法和应用。本发明的制备方法包含如下步骤:将酚类单体、醛类单体、金属离子催化剂和醇类溶剂混合,得到混合溶液;将粘胶基纤维毡浸泡在混合溶液中,随后进行溶胶‑凝胶反应,得到复合材料前体;将复合材料前体顺次进行常压干燥、碳化反应即可获得中空碳纤维增强碳气凝胶复合材料。本发明在碳化过程中通过纤维与树脂之间的收缩差异,成功构建了具有中空结构的碳纤维增强体,并且金属离子催化剂具备造孔作用,使制得的中空碳纤维增强碳气凝胶复合材料兼具高力学性能与大比表面积,解决了酚醛树脂基碳气凝胶力学性能差、力学性能与孔结构不兼容的问题。

    一种石墨烯/镍钴磷化物薄膜的制备方法及应用

    公开(公告)号:CN114959735B

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202210470336.9

    申请日:2022-04-28

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明中公开了一种石墨烯/镍钴磷化物薄膜的制备方法。本发明同时提供上述制备方法制备得到的石墨烯/镍钴磷化物薄膜及其在电解水自支撑电极材料中的应用。本发明制备的石墨烯/镍钴磷化物电极材料中,石墨烯表面褶皱少、结构缺陷少、石墨烯片层紧密堆积,有效提高石墨烯薄膜的柔性、力学及电学性能,有利于电解水过程中电子快速的传输;而蜂窝状结构的镍钴磷化物不仅为电解液的快速浸润提供了基础,而且大大增加了电解水化学活性位点,使得气体分子能够及时逸出,从而进一步提高了其电解水性能。

    一种超细粘胶基碳纤维隔热硬毡及其制备方法

    公开(公告)号:CN114836900B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202210445010.0

    申请日:2022-04-26

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于隔热材料技术领域,本发明提供了一种超细粘胶基碳纤维隔热硬毡及其制备方法,制备方法包含如下步骤:将超细粘胶纤维进行针刺处理,得到超细粘胶基纤维毡;将超细粘胶基纤维毡在催化剂体系中浸渍处理后顺次进行离心、干燥,干燥产物进行预氧化处理,得到预氧化超细粘胶基纤维毡;将预氧化超细粘胶基纤维毡在酚醛树脂溶液中浸渍处理后进行固化,固化产物进行碳化,得到超细粘胶基碳纤维隔热硬毡。本发明的超细粘胶基碳纤维隔热硬毡有效提高了碳毡的隔热性能,延长使用寿命,并且酚醛树脂浸渍处理后提高了碳毡的力学性能。超细粘胶基碳纤维硬毡的热导率为0.03~0.18W/m·k,抗拉强度为800~1050MPa。

    一种杂原子掺杂碳气凝胶及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114852988A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210471967.2

    申请日:2022-04-29

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明提供了一种杂原子掺杂碳气凝胶及其制备方法和应用,属于气凝胶材料技术领域。本发明杂原子掺杂碳气凝胶的制备方法包括以下步骤:S1、将醇类溶剂、锌盐、酚类单体、醛类单体和杂原子前体混合,得到混合溶液;S2、将混合溶液通过溶胶‑凝胶反应得到碳气凝胶前体;S3、将碳气凝胶前体顺次进行碳化反应、水洗、干燥后即得到杂原子掺杂碳气凝胶。本发明在溶胶‑凝胶反应过程中引入醇类溶剂与锌盐,缩短溶胶‑凝胶反应时间,无需溶剂置换和二次活化过程,体积收缩小;本发明在原料混合溶液中引入杂原子前体,增加活性位点,提高了碳气凝胶的吸附性能,得到碳气凝胶具有较大的比表面积和丰富的孔结构。

    一种超细粘胶基碳纤维隔热硬毡及其制备方法

    公开(公告)号:CN114836900A

    公开(公告)日:2022-08-02

    申请号:CN202210445010.0

    申请日:2022-04-26

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于隔热材料技术领域,本发明提供了一种超细粘胶基碳纤维隔热硬毡及其制备方法,制备方法包含如下步骤:将超细粘胶纤维进行针刺处理,得到超细粘胶基纤维毡;将超细粘胶基纤维毡在催化剂体系中浸渍处理后顺次进行离心、干燥,干燥产物进行预氧化处理,得到预氧化超细粘胶基纤维毡;将预氧化超细粘胶基纤维毡在酚醛树脂溶液中浸渍处理后进行固化,固化产物进行碳化,得到超细粘胶基碳纤维隔热硬毡。本发明的超细粘胶基碳纤维隔热硬毡有效提高了碳毡的隔热性能,延长使用寿命,并且酚醛树脂浸渍处理后提高了碳毡的力学性能。超细粘胶基碳纤维硬毡的热导率为0.03~0.18W/m·k,抗拉强度为800~1050MPa。

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