苑海威 尤文卉 樊佳欣

废弃竹筷制备碳纤维的实验研究

苑海威 尤文卉 樊佳欣

（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州450000）

本文以废弃竹筷为原材料，利用水热法和碳化相结合的工艺制备出碳纤维，并对得到的碳纤维进行XRD、Raman和FTIR等表征，结果表明，碳纤维主要以无定型碳为主，具有一定的石墨化度，且为纤维结构，表面覆盖大量褶皱，长度可达20—200 μm，直径约为3—5μm，另外碳纤维表面还有大量的含氧官能团，因此具有一定的研究价值。

生物质碳；水热法；废弃竹筷；物理性能表征

1 引言

当今世界传统能源消耗的速度过快，我们急需寻找一种绿色环保、价格便宜的可再生能源来代替传统能源。而生物质碳材料因具有来源广泛、价格便宜、再生性强等优点，可以满足我们人类的需要[1]。生物质碳材料不仅具有碳材料基本的物理化学性质，还因为具有较大的比表面积、丰富的表面含氧官能团和较高的活性，它的性能表现要更为出色。当前最普遍的制备方法主要有热分解法、微波碳化法、气相沉积法和水热法等[2]。其中，水热法因具有设备要求低，操作简单，过程好控制，能耗较低，绿色环保等优点。

生物质碳材料是指生物有机材料在缺氧或绝氧环境中，经高温热裂解后生成的固态产物。而竹筷作为生物质资源的一种，在中国可以说是随处可见。因此，本文以废弃竹筷为原材料，利用水热法和碳化相结合的工艺制备出碳纤维。

2 实验部分

2.1 原料与试剂