活性炭纤维活化机理研究

在活性碳纤维的制备与性能研究的基础上,通过研究活性碳纤维的水蒸气活化与KOH活化工艺的不同对活性碳纤维性能的影响,探讨了活性纤维水蒸 气活化与KOH活化方法的活化机理,分析了活化工艺不同影响活性碳纤维性能的原因,并给出了最佳活化工艺参数范围.     

活性碳纤维的制备及性能研究

系统地研究了活性碳纤维的KOH活化法与水蒸气活化法。比较了两种活化方法的活化条件。测量了比表面积,用碘值、苯值测定了活性碳纤维的吸附性能、脱附性能,用循环吸附、脱附方法研究了活性碳纤维的再生能力,并与颗粒状活性碳进行了比较,结果显示KOH活化的活性碳纤维无论从比表面积、微孔结构,还是在吸附、脱附性能上,都优于水蒸汽活化的活性碳纤维.     

活性碳纤维的制备及性能研究

系统地研究了活性碳纤维的KOH活化法与水蒸气活化法,比较了两种活化方法的活化条件,测量了比表面积,用碘值、苯值测定了活性碳纤维的吸附性能、脱附性能,用循环吸附、脱附方法研究了活性碳纤维的再生能力,并与颗粒状活性碳进行了比较.结果显示KOH活化的活性碳纤维无论从比表面积、微孔结构,还是在吸附、脱附性能上,都优于水蒸汽活化的活性碳纤维.     

一步活化法制备过程中H2O蒸气对聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACFs)结构性能的影响

以Courtaulds纤维为原料,采用连续化碳纤维生产线制备出稳定的预氧纤维,通过连续化活化炉进行预碳化和水蒸气物理一步活化,制备出具有高吸附性能和高拉伸强度的聚丙烯腈基活性碳纤维（PAN-ACFs）丝束。借助比表面积（BET）、广角X射线衍射（WAXD）、力学性能和碘吸附等表征测试手段研究了水蒸气量对PAN-ACFs孔结构及力学性能的影响。结果表明：在适当的活化时间、活化温度下,逐步增加水蒸气的流量,活性碳纤维的吸附能力先快速增大,而后稳定,最后再缓慢地增加;纤维的拉伸强度呈现出先增大后减小的变化趋势;当水蒸气流量为1g/min,起始的温度为650℃,高温区为850℃,活化时间为20min时,所制备的PAN-ACFs具有相对较高的吸附性能、力学性能和碳化收率。     

物理活化法制备椰壳活性炭研究

以椰壳炭化料为原料采用水蒸气活化法在不同操作条件下制备得到各种椰壳活性炭.分别研究了水蒸气活化实验中活化时间和活化温度对活性炭的得率、活性炭碘值和苯酚吸附值的影响关系.实验结果表明,活化温度是水蒸气活化法制备椰壳活性炭的最重要的影响因素.在实验范围内,水蒸气活化法制备椰壳活性炭时,宜将活化温度选择在850℃左右,活化时间为120min.     

炭气凝胶微球的物理活化与化学活化比较

以炭气凝胶微球为原料,分别采用CO2和KOH作为活化剂,研究物理活化和化学活化对炭气凝胶微球孔结构和电化学性能的影响差异,探讨CO2和KOH的活化机理。结果表明,CO2和KOH活化均能有效改善炭气凝胶微球的孔结构,比表面积最高可达1 320 m2/g;同时显著提高材料的电化学性能,活化后的比电容最高可为活化前的3倍。结果还表明两种方法的活化机理不同,CO2活化,有利于保持炭气凝胶微球的中孔,为电子进出提供大量的快速通道,提高传质速率;KOH活化,对炭气凝胶微球的微孔形成非常有利,可增大电化学活化表面,提高电化学性能。     

KOH及ZnCl_2活化酒糟基活性炭吸附亚甲基蓝的对比研究

以KOH和ZnCl_2为活化剂,高粱酒酒糟为碳源,采用一步法制备了酒糟基活性炭。通过扫描电镜、X射线衍射、氮气吸附对制备的活性炭进行了表征,并考查了两种不同活性炭对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明不同活化剂活化制备的活性炭主要以无定形碳为主,石墨化程度较低;KOH活化的活性炭具有很高的比表面积,表面疏松多孔,其对水溶液中亚甲基蓝的吸附量可达2139.09 mg/g;相比而言,ZnCl_2活化的活性炭表面孔结构较少,比表面积较低,对亚甲基蓝的吸附量仅为KOH活化的活性炭的12%。然而,KOH对活性炭表面更加严重的刻蚀导致了更低的活性炭产率。因此,针对高粱酒酒糟基活性炭制备采用KOH活化,需要优化其工艺,提高活性炭的产率;用ZnCl_2活化应更加关注活性炭孔结构的构建,增加活性炭的比表面积。     

PAN基中空活性炭纤维的制备及性能研究

讨论了用聚丙烯腈（PAN）基中空纤维为原料，采用KOH活化法制备中空活性炭纤维（ACHF）的活化过程。考察不同KOH质量浓度对中空活性炭纤维性能的影响。测量了比表面积和得率，孔径分布，用碘吸附值、亚甲基兰吸附值测定了中空活性炭纤维的吸附性能，用SEM观察了其表面结构。结果显示，KOH活化法得到的中空活性炭纤维具有窄的孔径分布，较大的比表面积和较高的得率。     

用真空装置制备粘胶基活性碳纤维毡

介绍了用粘胶纤维毡在真空设备中经碳化活化工艺制备活性碳纤维 (ACF)毡的研究工作。论述了制备粘胶基 ACF毡适用的预处理介质、碳化活化原理以及工艺参数的确定 ;给出了 X射线衍射对ACF毡晶体结构分析结果。工艺试验表明 ,用真空设备制备高性能ACF切实可行。     

沥青基活性碳纤维的电容特性

以通用级沥青碳纤维为原料,经催化活化制备了用于超级电容器电极材料的活性碳纤维,对比了未浸渍钴盐活化、浸渍钴盐活化并用稀酸清洗前后活性碳纤维的孔结构及其孔径分布。采用直流循环充放电、循环伏安以及交流阻抗表征了活性碳纤维电极电化学性能,组装成硬币式两电极模拟电容器测试其循环性能和漏电性能。结果表明,与未浸渍钴盐活化工艺相比,浸渍钴盐活化使得活性碳纤维表面大孔和中孔结构明显增加,经稀酸清洗后的活性碳纤维表面孔隙结构更加丰富; 浸渍钴盐活化并用稀酸清洗所得活性碳纤维电极的比电容高达197F/g,较未浸渍钴盐活化样品提高50%; 在1.5A/g的条件下充放电,其比电容为163F/g,经2000次循环后电容量提高了23%。     

酒糟渣活性炭的制备及其表征

以酒糟渣为原料,采用浓酸炭化法,KOH活化法制备了活性炭。考察了活化温度、活化时间、碱炭质量比以及酒糟渣／KOH质量比对活性炭的影响。采用SEM、BET、FT-IR、XRD对其物化性能进行了表征分析。结果表明：在活化温度为800℃、活化时间为3h、碱炭质量比为3：1、酒糟渣／KOH质量比为4：1时制备的活性炭性能最优。该酒糟渣活性炭吸附孔容为0．88248cm3／g,DFT比表面积为3654．9m3／g,碘吸附值为2216．3mg／g,亚甲基蓝吸附值为389．40mL／g。     

基于聚类分析的活性炭纤维图像的虚拟表征

对其他工艺条件不变、不同活化时间浸渍的活性炭纤维(ACF)电镜扫描照片进行了图像处理,并时纤维表面的大孔和中孔采用聚类分析方法进行虚拟表征,获得ACF表面孔洞的2个表征量:目标孔洞个数与各孔洞分布比例,以及表征孔洞簇状团聚的聚类结果,此结果可进一步用于孔洞分布的分形计算.通过这些纤维外观的虚拟表征量,可寻求建立生产工艺、虚拟表征指标与纤维性能三者间的关系,以此预测产品性能,指导实际生产.     

环境功能材料ACF的性能与应用前景

活性碳纤维(ACF)是一种优于传统粒状活性炭的新型高效吸附材料，它具有吸附容量高，吸附、脱附速度快，低浓度下的吸附性能突出等优点。概述了活性碳纤维的制备、结构特性和吸附性能，并对其在环保、医学等领域的应用前景作了展望。     

Preparation and the Pore Structure of Viscose - based Activated Carbon Fibers Treated with Pretreatment Reagents

The viscose rayon was pretreated with four different pre-treatment reagents respectively, and the preparation ofactivated carbon fibers (ACF) was performed undersame carbonizing and activating conditions. The poresize distribution, the specific surface area, and the porestructure parameter of these viscose - based ACF werestudied by using quartz spring balance BET- weightmethod. The experiment result indicates that the poresize distribution and the pore structure parameter ofACF is varied by using different pretreatment reagents.     

载银活性碳纤维对大肠杆菌的灭菌作用

采用真空浸渍加热分解的方法制备了载银活性碳纤维（ＡＣＦ（Ａｇ））。以大肠杆菌为研究对象,用抑菌环试验研究了ＡＣＦ（Ａｇ）的灭菌性能以及银含量、银颗粒大小及原始活性碳纤维（ＡＣＦ）的比表面积等因素对其灭菌性能的影响规律。结果表明,ＡＣＦ（Ａｇ）的灭菌性能随银含量和比表面积的增加而加强,在银含量相同时,其灭菌性能随银颗粒的减小而增强。     

活性碳纤维的化学改性

通过对活性碳纤维的气相氧化和液相氧化处理。改变了活性碳纤维的表面酸性和极性．研究了化学改性对活性碳纤维吸附性能的影响．结果表明,改性后的活性碳纤维对SO2的吸附能力明显增强．     

Structural Performance and Characterization of Polyimide Doped Activated Carbon Fibers for Mercury Adsorption

Structure characteristics about activated carbon fibers (ACF) and polyimide (P84) doped ACF modified by HNO3 solution were studied to apply in mercury removal in coal-fired flue gases.The P84,which was always used in the non-woven fabric for bag filter,was intermingled with polyacrylonitrile-based ACF (PAN-ACF) in the weight ratio of 1:1 in order to make the doped ACF with P84 (doped-ACF-P84).Then the doped-ACF-P84 fibers were modified by HNO3 solution.The structure and morphology of doped-ACF-P84 were characterized and compared with those of ACF and doped-ACF-P84 modified by HNO3 solution.The results show that the modified doped-ACF-P84 fibers have almost the same pore structure and specific surface area comparing with the original one.However,contrasted with the original PAN-ACF,the doped-ACFP84 fibers modified by HNO3 solution have more oxygen-containing groups used for mercury removal.In particular,they have more lactone and carboxyl groups.     

氧化处理ACF对VOC的吸附及其等温线的拟合

空气中挥发性有机化合物 (VOC)严重危害人体的身体健康 ,因而研究 VOC的去除具有重要意义。用重量法研究了不同比表面积的活性炭纤维 (ACF)氧化处理后对低体积分数 VOC(非极性苯和极性丁酮 )的吸附 ,并用 Fre-undlich方程和 Dubinin-Radushkevich(DR)方程对吸附等温线进行了拟合。结果表明 :氧化处理能提高活性炭纤维的表面含氧量并能改变其孔结构 ,进而影响对 VOC的吸附 ;Freundlich方程和 DR方程能很好地拟合吸附等温线