导　　师： 敖日格勒

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 木质素是自然界中第二大可再生的天然高分子物质。静电纺丝法制备纳米碳纤维为木质素资源的高值化利用提供了新的途径。通过静电纺丝将介电损耗型材料和磁损耗型材料复合并有效调控电磁匹配特性来制备复合纳米碳纤维吸波材料，不仅拓宽了碳纤维原料的来源，也展现出了生物质基复合纳米碳纤维功能材料在微波吸收方面具有潜在的应用价值。　　以蔗渣乙酸木质素作为碳源，乙酰丙酮铁作为磁性物前驱体，以聚乙烯吡咯烷酮作为开孔剂，以苯乙烯丙烯腈共聚物作为芯层纺丝液，通过静电纺丝和同轴静电纺丝及后续预氧化和碳化过程分别制备了木质素基实心复合纳米碳纤维(lignin-based solid carbon nanofibers，SCNFs)和木质素基中空多孔复合纳米碳纤维(lignin-based hollow porous carbon nanofibers，HPCNFs);另外，以蔗渣乙酸木质素为原料分别制备了木质素基实心和中空纯碳纤维，然后使用溶剂热法将经浓硝酸表面氧化处理后的碳纤维和乙酰丙酮铁共混反应分别合成了Fe3O4/实心纳米碳纤维和Fe3O4/中空纳米碳纤维复合材料(Fe3O4/lignin-basedsolidpurecarbonnanofibers，Fe3O4/CNFs和Fe3O4/lignin-basedhollowpurecarbonnanofibers，Fe3O4/HCNFs)。通过傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和拉曼光谱(Raman )表征碳纤维经过浓硝酸氧化处理前后的结构变化;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积及孔径分布(BET)和振动样品磁强计(VSM)研究复合纳米碳纤维的形貌结构、颗粒物组成、多孔特性和磁性能;将制备的复合纳米碳纤维作为吸波材料，通过矢量网络分析仪(VNA)研究在1~18GHz频率范围的电磁参数及其微波吸收性能。结果表明：　　1.以蔗渣乙酸木质素为原料制备的木质素基实心复合纳米碳纤维(SCNFs)直径分布在100~300nm之间，添加量为15%时颗粒直径约30~50nm，颗粒物的主要成分为Fe3C和Fe单质。

关 键 词： 乙酸木质素 静电纺丝 中空多孔 复合纳米碳纤维 微波吸收

领　　域： [一般工业技术—材料科学与工程]