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。     

粘胶在活性碳纤维的微观结构

分析了在真空设备中经碳化活化工艺制备的粘胶基活性碳纤维(ACF)的微观结构。X-射线衍射(XRD)分析了ACF的晶体结构,结果证实所制备的ACF为类石墨微晶结构,得到了微晶结构参数;借助扫描电镜(SEM)观察了粘胶纤维、ACF的横截面和纵向外观形貌;氮吸附法(BET法)研究了ACF的孔结构,测定出制备的ACF比表面积为1717m     

粘胶基活性碳纤维的微观结构

分析了在真空设备中经碳化活化工艺制备的粘胶基活性碳纤维(ACF)的微观结构。X-射线衍射(XRD)分析了ACF的晶体结构,结果证实所制备的ACF为类石墨微晶结构,得到了微晶结构参数;借助扫描电镜(SEM)观察了粘胶纤维、ACF的横截面和纵向外观形貌;氮吸附法(BET法)研究了ACF的孔结构,测定出制备的ACF比表面积为1 717 m2／g,孔径分布为92%的孔径＜2 nm。     

粘胶基活性碳纤维的微观结构

分析了在真空设备中经碳化活化工艺制备的粘胶基活性碳纤维 (ACF)的微观结构。X-射线衍射 (XRD)分析了 ACF的晶体结构 ,结果证实所制备的 ACF为类石墨微晶结构 ,得到了微晶结构参数 ;借助扫描电镜 (SEM)观察了粘胶纤维、ACF的横截面和纵向外观形貌 ;氮吸附法 (BET法 )研究了 ACF的孔结构 ,测定出制备的 ACF比表面积为 1717m2 / g,孔径分布为 92 %的孔径 <2 nm。     

新型ACF可见光催化剂的制备与比较机理研究

利用水合肼还原法制备Cu2O,并向溶液中投入TiO2粉末的方法制备的催化剂改性的沥青基活性炭纤维(ACF-1),与经过水合肼还原法制备的Cu2O,溶胶凝胶法制备的Ti O2混合的催化剂改性的沥青基活性炭纤维(ACF-4),在反应设备中进行吸附脱除NO实验对比,证明前者吸附效率高而选择ACF-1进行下一步调整,水合肼还原法制备Cu2O过程中,先后对TiO2投入量的不同,和ACF负载时间不同进行调节,在反应设备中进行脱除NO实验,最后选定由Ti:Cu=0.5:1,负载时间为50min条件下制备的催化剂改性的沥青基活性炭纤维(ACF-1),并对ACF-1与ACF-4进行XPS表征,分析改性前后ACF表面元素含量和官能团的变化。研究表明,改性后ACF表面官能含量增加,增强了ACF对NO吸附能力,使脱硝效率达61%。     

ACF基复合分子筛制备工艺参数对产品性能影响

以ACF为原料，酚醛树脂为粘结剂，采用真空成型技术制备柱状或管状的ACF基复合分子筛材料（ACFCMS），着重考察了粘结剂的用量及活化工艺条件对产品吸附性能的影响，用扫描电镜分析ACFCMS产品的表面形貌，用重量吸附法测定CO2在ACFCMS产品上的吸脱附能力，结果表明：粘结剂的用量对ACFCMS的吸附性能有较大影响，延长活化时间可以提高ACFCMS的吸附性能。ACFCMS对不同的吸附质具有不同的吸附能力，表现出一定的分子筛性能。ACFCMS中相邻的ACF在其接触点处由源于粘结剂的热解炭连接在一起，这斌予了ACFCMS产品独特的，有利于吸附质在其体相内快速流动的开放式孔结构。     

湿氧化改性多孔炭对低浓度苯和丁酮蒸汽的吸附

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。该文研究了椰壳活性炭 (AC)和粘胶基活性炭纤维 (ACF)湿氧化处理后对低浓度 VOC苯和丁酮的吸附。 AC和 ACF分别用质量分数为 30 %和 5 0 %的 H2 O2 、浓 HNO3进行湿氧化处理。采用 X射线光电子能谱 (XPS)和氮气容量法研究了 ACF,采用扫描电镜 (SEM)研究了 AC处理前后性质的变化。并利用热重分析仪 (TGA)研究了对挥发性有机化合物丁酮和苯的吸附。实验结果表明 :ACF经 H2 O2 处理后具有活化作用 ,比表面积和微孔容积都增加了 ,特别是用质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后更有利于低浓度苯和丁酮的吸附 ;AC经湿氧化处理后 ,扫描电镜下呈现不同的微观形貌特征 ,质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后 ,增强了对苯的吸附 ,减弱了对丁酮的吸附。     

活性炭纤维吸附处理喹啉废水的实验研究

粘胶基活性炭纤维(ACF)经微波辐射处理后,通过低温氮气吸附法测定了比表面积SBET,用扫描电镜(SEM)表征了其显微结构,研究了活性炭纤维对喹啉模拟废水的吸附特性.结果表明,经微波辐射后的活性炭纤维其BET表面积由213.8 m2/g,增加到1 917.9 m2/g,ACF表面粗糙,增加了许多新的烧蚀点;对喹啉废水的吸附符合Freundlich吸附等温式;改性后的ACF吸附速率加快,20 min就达到吸附平衡.pH＞8吸附率显著降低.吸附穿透实验表明,喹啉入口速率越大,浓度越高,其出水浓度越高,微波再生后的ACF仍有较好的吸附性能.     

响应面法优化制备巨菌草基高比表面积活性炭

以巨菌草作为原料,化学活化法制备高比表面积活性炭,在单因素考察基础上,采用响应面分析法对活化温度、活化时间、碱炭比等影响因素进行了条件优化.通过模型分析确定了最佳制备工艺条件为活化温度920℃、活化时间50 min、碱炭比4∶1,该条件下制备的巨菌草基活性炭实际碘吸附值与预测值相近,证明响应面法模型优化分析结果可靠.通过BET、IR和SEM等进行表征,表明所制备的巨菌草基活性炭表面官能团种类丰富,孔隙结构发达,达到了超级活性炭的标准,为巨菌草基活性炭的开发应用提供了制备工艺参数及材料性能参考.     

电纺聚丙烯腈基活性碳纳米纤维及其亚甲基蓝吸附性能

以聚丙烯腈(PAN)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为原料,通过静电纺丝-CO2活化法制备PAN基活性碳纳米纤维,探讨活化温度对活性碳纳米纤维孔结构及孔径分布的影响,并研究了所制备的PAN基活性碳纳米纤维对亚甲基蓝(MB)的吸附性能.结果表明,随着活化温度的升高,PAN基活性碳纳米纤维的比表面积(SBET)、总孔容(Vtotal)和微孔容(Vmi)均增大,当活化温度达到950℃时,SBET、Vtotal、Vαmi、Vtmi和VDmi分别高达1 484.5 m2·g-1、0.709 cm3·g-1、0.680 cm3·g-1、0.666 cm3·g-1和0.659cm3·g-1;Langmuir模型较Freundlich模型更适合描述所制备的PAN基活性碳纳米纤维对MB的吸附过程,且ACF950在(25±1)℃对MB的饱和吸附量高达270 mg·g-1.     

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.     

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     

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.     

溶解氧对活性炭纤维吸附酚类化合物的影响

研究了水溶液中的溶解氧对苯酚、邻甲酚等在活性炭纤维上吸附的影响．结果表明，无论有氧还是微氧，苯酚和邻甲酚在活性炭纤维上的吸附服从Freundlich等温吸附式，有氧时的Freundlich常数κ值比微氧时大2倍；由于溶解氧的作用，活性炭纤维对酚类化合物的平衡吸附量显增加，酚类在活性炭纤维表面发生氧化聚合作用、生成苯酚的低聚物如二聚物等；改变吸附温度或搅拌溶液也引起苯酚在活性炭纤维上吸附行为的变化，这是因为改变了氧在溶液中的溶解量或在活性炭纤维表面的浓度．溶解氧对亚甲基蓝等在活性炭纤维上的吸附没有影响．     

活性炭纤维处理含氟废水的研究

采用活性炭纤维处理含氟模拟废水,通过静态和动态吸附研究,测定了吸附等温线动态穿透曲线,并研究了吸附平衡时间、pH、活性炭纤维用量、氟离子初始浓度对处理效果的影响。结果表明,活性炭纤维对氟的吸附速率快,对低浓度含氟废水的处理效果也相当好,溶液pH、吸附时间均存在最佳值。吸附饱和的活性炭纤维用0.01%～0.05%的氢氧化钠溶液再生,重复实验,吸附效率无明显变化。     

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．     

活性炭纤维脱除气态污染物反应器的阻力

以粘胶基活性炭纤维(ACF)反应器为研究对象,探讨ACF用量、放置方式和气体流速对反应器内阻力的影响.结果表明,阻力随着气体流速和ACF堆积密度的增加而增大,其增加量随着流速的增加而减小.同样的床层高度,ACF水平顺气流放置比垂直分层放置的阻力小;而要达到同样的脱除效果,颗粒状活性炭反应器的阻力要大于ACF反应器3～4倍.建立反应器阻力数学模型,确定各种不同布置方式的阻力系数.通过模型的计算值与实测值比较可以发现,床层高度不宜超过1.5 m,且ACF不宜塞紧,每片ACF毡间应留一定的间隙.