1.一种高性能表面镀镍碳纤维的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将碳纤维进行高温灼烧10-30min,然后置于10%氢氧化钠溶液中,100-400W功率下超声20-50min,然后取出用去离子水清洗至中性,80-90℃下干燥,待用;
(2)将步骤(1)得到的碳纤维浸泡在浓硝酸中,密封,在80-100℃水浴、800-1500转/分的转速下处理10-40min,取出后用去离子水洗涤至中性,然后干燥,得到粗化后的碳纤维;
(3)将氯化钯、氯化铵和去离子水混合搅拌均匀,然后向溶液中加入硫氰酸钠,300W功率超声10-30min,制得活化液;将粗化后的碳纤维浸泡在活化液中,30-40℃,200-300W的功率下超声2-5min,取出,用去离子水清洗至中性,烘干待用;
(4)将硫酸镍溶于水,然后依次向溶液中加入次亚磷酸钠、醋酸铵、硫脲、柠檬酸、酒石酸混合搅拌均匀后,最后向溶液中逐滴加入氨水调节溶液pH至5.5-6,制得化学镀液;
(5)将步骤(3)得到的碳纤维浸泡在化学镀液中,100-300W功率、80-95℃下,处理10-30min,然后取出碳纤维用去离子水洗涤碳纤维3-5次,并收集化学镀镍中的废水,洗涤后的碳纤维80-90℃下干燥得到高性能表面镀镍碳纤维;
(6)调节步骤(5)收集的化学镀镍废液的pH值至4-6,将复合萃取剂经稀释剂稀释后,对上述化学镀镍废液进行逆流萃取,得到富镍有机相;
(7)将上述富镍有机相用无机酸反萃取,得到有机相和无机相,将有机相中的复合萃取剂回收利用,水相经蒸发浓缩、结晶、离心脱水,得到金属镍。
2.如权利要求1所述的一种高性能表面镀镍碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述高温灼烧的温度为350-550℃。
3.如权利要求1所述的一种高性能表面镀镍碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤(3)活化液中,氯化钯、氯化铵和硫氰酸钠的浓度分别为:氯化钯0.1-0.5g/L、氯化铵0.1-0.3g/L、硫氰酸钠1-4g/L。
4.如权利要求1所述的一种高性能表面镀镍碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤(4)化学镀镍中,各组分浓度分别为硫酸镍10-20g/L、次亚磷酸钠8-17g/L、醋酸铵15-22mg/L、硫脲10-30mg/L、柠檬酸1-3g/L、酒石酸0.5-2.2g/L、氨水25-35ml/L。
5.如权利要求1所述的一种高性能表面镀镍碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,所述复合萃取剂是由有机磷酸萃取剂和醛肟类萃取剂组成,有机萃取剂和醛肟类萃取剂的体积比为(1-5):1。
6.如权利要求5所述的一种高性能表面镀镍碳纤维的制备方法,其特征在于:所述有机萃取剂为P204、P507和C272,所述醛肟类萃取剂为lix63和N902。
7.如权利要求1所述的一种高性能表面镀镍碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,所述稀释剂为磺化煤油、航空煤油中的一种,稀释后有机磷酸萃取剂的体积百分比为20-50%。
8.如权利要求1所述的一种高性能表面镀镍碳纤维的制备方法,其特征在于:步骤(7)中,所述无机酸为0.5-4mol/L的硫酸或盐酸。