活性炭纤维孔结构和表面含氧官能团对甲醛吸附性能的影响 |
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作者姓名: | 姚炜屹 王际童 乔文明 凌立成 |
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作者单位: | 华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海,200237;华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海 200237;特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室(华东理工大学),上海 200237 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国科协青年人才托举工程;上海市青年科技启明星计划 |
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摘 要: | 通过对活性炭纤维(ACF)进行热处理和氧化改性得到具有不同比表面积、孔结构以及含氧官能团的ACF样品,并对这一系列样品进行甲醛吸附研究。实验结果表明,沥青基活性炭纤维(P-ACF) OG-5A具有最小的比表面积和孔容,具有最大的甲醛穿透容量。通过回归分析表明,ACF样品的甲醛穿透容量主要由孔径为0.9~1.8 nm的孔的比表面积和孔容来决定,而不是取决于总比表面积和总孔容。P-ACF OG-7A的氧化改性显著提高了样品的甲醛吸附能力,其中浓HNO_3改性后提升效果最为明显,改性后穿透容量为58.21 mg/g,是未改性样品穿透容量的2.5倍。氧化改性ACF表面含氧量的增加使得甲醛吸附能力增强,进一步通过Boehm滴定实验和回归分析表明酸性含氧官能团(酚羟基、内酯基、羧基等)数量的增加是ACF样品甲醛吸附能力提升的主要原因。酸性含氧官能团富含C=O、C-OH等亲水基团,对甲醛的吸附十分有利。
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关 键 词: | 活性炭纤维 甲醛吸附 孔结构 酸性含氧官能团 |
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