【摘 要】
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功能性碳纤维在能源、环保、航天等方面得到了广泛的应用,其中负载金属的碳纤维是材料科学研究的前沿,可控制备载铁碳纳米纤维具有重要意义。本论文以DMF作为溶剂,将二茂铁(F
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功能性碳纤维在能源、环保、航天等方面得到了广泛的应用,其中负载金属的碳纤维是材料科学研究的前沿,可控制备载铁碳纳米纤维具有重要意义。本论文以DMF作为溶剂,将二茂铁(Fc)溶于质量分数为15%的聚丙烯腈(PAN)溶液,以N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃作为混合溶剂,配制聚丙烯腈和聚二茂铁硅烷(PFS)的共混溶液。采用静电纺丝,分别得到PAN/Fc和PAN/PFS微纳前驱体纤维,对得到的纤维进行预氧化和炭化处理,最终得到了含Fe的碳纳米纤维膜。初步研究了静电纺制备纳米纤维前驱体、纤维的预氧化和纤维炭化工艺,利用TGA分析了纳米纤维前驱体的热失重规律,SEM、TEM、XPS、FTIR和Raman分别对纳米纤维的形貌、尺寸、组成和结构演变进行了表征。结果表明:经热处理后纤维直径明显减小,含PFS的纤维中表面有元素Fe,并随热处理的深入Fe价态发生变化。
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