水相悬浮和溶液聚合两步法制备碳纤维原丝的方法

    公开(公告)号:CN102517671A

    公开(公告)日:2012-06-27

    申请号:CN201110410146.X

    申请日:2011-12-09

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明涉及一种水相悬浮和溶液聚合两步法制备碳纤维原丝的方法,包括:(1)将丙烯腈、衣康酸和丙烯酸甲酯混合后,加入水、聚乙烯醇和偶氮二异丁腈,得到超高分子量聚丙烯腈;(2)将上述超高分子量聚丙烯腈在二甲基亚砜中溶胀,搅拌使其充分溶解,得到超高分子量聚丙烯腈溶液;将丙烯腈、衣康酸和丙烯酸甲酯混合均匀后,加入到所述的超高分子量聚丙烯腈溶液中,然后加入偶氮二异丁腈,反应结束后得纺丝原液;(3)将上述纺丝原液经过干喷湿法纺丝、拉伸、上油、干燥致密化、热蒸汽牵伸、热定型制得碳纤维原丝。本发明提高了纺丝液的浓度,减少了凝胶的产生,提高了初生丝条的牵伸倍率;本发明的碳纤维原丝纤度小,强度高。

    一种碳纤维纸及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116479545B

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202310262305.9

    申请日:2023-03-16

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于燃料电池气体扩散层技术领域,本发明提供了一种碳纤维纸及其制备方法,将丙烯腈‑N‑4‑吡啶基‑2‑丙烯酰胺共聚物和N,N‑二甲基甲酰胺混合,得到静电纺丝液;静电纺丝液进行静电纺丝,得到聚丙烯腈基无纺毡;将聚丙烯腈基无纺毡进行预氧化处理,得到聚丙烯腈基预氧化毡;将聚丙烯腈基预氧化毡在树脂溶液中浸渍后顺次进行干燥、热压固化、碳化、石墨化,得到碳纤维纸。本发明还提供了碳纤维纸在质子交换膜燃料电池气体扩散层中的应用。本发明采用静电纺丝技术制备不同厚度的聚丙烯腈基无纺毡,实现碳纤维纸厚度的超薄化及可控制备,本发明的碳纤维纸具备优良的导电性,使其在质子交换膜燃料电池中具有良好效果。

    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。

    一种羟基磷灰石碳纤维材料及骨修复生物复合材料和制备方法以及应用

    公开(公告)号:CN116603105A

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202310582332.4

    申请日:2023-05-22

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于碳纤维复合材料技术领域,提供一种羟基磷灰石碳纤维材料及其制备方法,将碳纤维布和有机模板进行反应,得到构建有机相的碳纤维布并将其顺次浸入可溶性磷酸盐溶液、含钙化合物溶液、含表面活性剂的模拟体液,得到羟基磷灰石碳纤维材料;本发明还提供一种羟基磷灰石骨修复生物复合材料及其制备方法。本发明首次发现,阳、非、两性离子表面活性剂能够加速羟基磷灰石矿化速率,在羟基磷灰石与聚芳醚酮树脂基体之间有氢键生成,使其与聚芳醚酮基体结合力更强,不易脱落,得到均匀有序的、具有优异力学性能、高生物活性和生物相容性的羟基磷灰石骨修复生物复合材料,使其充分吻合植入人体内所需力学强度及生物环境要求,扩大其应用范围。

    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。

    一种碳纤维纸及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN114855308A

    公开(公告)日:2022-08-05

    申请号:CN202210584079.1

    申请日:2022-05-27

    Applicant: 东华大学

    Inventor: 巨安奇 倪学鹏

    Abstract: 本发明属于碳纤维纸技术领域,本发明提供了一种碳纤维纸及其制备方法,制备方法包含以下步骤:将丙烯腈‑N‑乙烯基甲酰胺共聚物通过干喷湿法制备聚丙烯腈基原丝,经短切处理得到聚丙烯腈基短切纤维原丝;将聚丙烯腈基短切纤维原丝顺次进行正反水刺、干燥缠绕,得到聚丙烯腈基无纺毡;将聚丙烯腈基无纺毡进行预氧化处理,得到聚丙烯腈基预氧化毡;将聚丙烯腈基预氧化毡在树脂溶液中浸渍后顺次进行干燥、热压固化、碳化、石墨化,得到碳纤维纸。本发明还提供了一种碳纤维纸的应用。本发明的制备方法能够显著提升碳纤维纸的导电性和透气性,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,为实际工业化生产碳纸提供新的设计思路。

    一种碳纳米纤维及其制备方法和在正极材料中的应用

    公开(公告)号:CN114477139A

    公开(公告)日:2022-05-13

    申请号:CN202210134107.X

    申请日:2022-02-14

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明属于电极材料技术领域,本发明提供了一种碳纳米纤维及其制备方法,将丙烯腈‑2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸共聚物、苯乙烯‑丙烯腈共聚物和二甲基亚砜混合,得到壳层纺丝溶液;将丙烯腈‑2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸共聚物和二甲基亚砜混合,得到芯部纺丝溶液;将壳层溶液和芯部溶液通过同轴静电纺丝法得到纳米纤维,再顺次进行预氧化、碳化,得到碳纳米纤维。本发明还提供了一种碳纳米纤维在正极材料中的应用。本发明的碳纳米纤维中,壳层的多通道结构能够为硫的储存提供空间,提高载硫量并缓解硫在充放电过程中的体积膨胀,提高电池的循环性能;芯部的实心致密结构能够为电子的传输提供连续的通道,从而保证电极良好的导电性。

    一种中空结构多孔碳纳米纤维的制备方法

    公开(公告)号:CN110055622B

    公开(公告)日:2021-11-12

    申请号:CN201910270677.X

    申请日:2019-04-04

    Applicant: 东华大学

    Abstract: 本发明提供了一种中空结构多孔碳纳米纤维的制备方法,包括:将苯乙烯‑丙烯腈共聚物溶解在N,N‑二甲基甲酰胺中得到芯层溶液,将丙烯腈‑3‑羧酸铵基‑3‑丁烯酸甲酯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯溶解在N,N‑二甲基甲酰胺中得到皮层溶液,将皮层和芯层溶液分别装入注射器中,通过调节皮层和芯层的推进速度和皮层溶液中丙烯腈‑3‑羧酸铵基‑3‑丁烯酸甲酯共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯的质量比,制备得到不同直径、孔径及孔隙率的中空结构多孔碳纳米纤维。本发明利用同轴静电纺丝法,易于规模化生产,通过调节皮层和芯层溶液浓度及流速比,可以实现对中空结构多孔碳纳米纤维直径和孔径、孔隙率的有效控制,其在油水分离、催化、新能源领域具有较大的应用前景。

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