新疆理化所在制備生物質基碳纖維研究方面取得進展

　　碳纖維作為一種高性能纖維材料廣泛應用于航空、體育行業等領域。傳統制備碳纖維的方法是以石化能源如聚丙烯腈、中間相瀝青為原料，但由于化石能源的不可再生性以及在制備碳纖維過程中會產生污染物（如制備PAN基碳纖維過程中會產生氰化氫有毒氣體），從而污染環境。因此，以可再生、無毒害的天然資源為原料，開發環保、低成本的制備碳纖維的工藝具有十分重要的意義。

　　近日，中國科學院新疆理化技術研究所資源化學研究室的科研人員基于新疆資源轉化，以廢棄的棉花短絨為原料，開發了一種環保、低成本制備碳纖維的新工藝。該工藝不僅將廢棄的棉花短絨回收利用，制成再生纖維素纖維，并以此為原料，開發了一種制備高附加值碳纖維的工藝。在制備碳纖維過程中，采用了較為環保的CarbaCell方法，該工藝與傳統制備再生纖維素的方法相比，不僅生產流程簡便（無老化、混合、熟化等工序），而且在制備再生纖維素纖維過程不產生如二硫化碳、硫化氫等有毒污染物，同時該工藝可在傳統粘膠基纖維生產設備上使用，在碳化工藝中使用了較為便宜的磷酸氫二銨作為浸漬劑。實驗結果表明，相對于未使用浸漬劑的樣品來說，其碳化得率提高了133%，同時抗拉強度達到了0.72GPa，在類似的生物質基碳纖維中性能優異。

　　相關研究成果發表在可持續綠色化學與工程領域國際雜志ACS Sustainable Chemistry & Engineering上，這種綠色、低成本的工藝為生物質基碳纖維的制備提供了一種新的途徑。

　　該研究工作得到國家自然科學基金、中科院“百人計劃”、“千人計劃”等項目支持。