1.1.1 原料纤维

    作为颗粒活性炭(granularactivatedcarbon,GAC)和粉末活性炭(powderactivatedcarbon,PAC)之后的第三代活性炭产品,活性炭纤维不但弥补了GAC和PAC的部分缺点(如不能够支撑,易沉降散失,在反应器中容易移动等),还具有更优异的性能,如组装更灵活,传质......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.1.2 制备基本流程

    活性炭纤维的制备思想和普通碳纤维的截然相反,普通碳纤维力图保证纤维表面平整,而活性炭纤维则需要形成丰富的微孔。不同基底的活性炭纤维制备过程不尽相同,以PAN-ACF和沥青基ACF为例,其制备流程如图1-1所示。需要注意的是,使......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.1.3 预氧化(稳定化)

    预氧化处理一般采用空气预氧化的方法,原料纤维在一定的温度范围内,缓慢氧化一定时间,或者按照一定的升温程序升温预氧化。预氧化步骤只会使用在PAN-ACF和沥青基ACF的制备过程中。预氧化的目的是使原料纤维中的线型分子链转化......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.1.4 碳化

    碳化[23-25]实际就是去除木材、煤、树脂、沥青等原料中氧、氢元素的热解过程。经过碳化,原料中剩余的碳原子重排成基于石墨晶格的有限平面内的缩合芳环。这些石墨微晶相互之间配向不规则,导致各微晶之间存在空隙,碳化过程中......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.1.5 活化

    活化的基本原理是活化剂与纤维上的碳原子反应,使其生成大量微孔、高比表面积及形成含氧官能团。活化方法分为气体氧化活化和化学活化剂活化两种。气体氧化活化是在高温条件下,用小分子二氧化碳、水蒸气、空气等活化剂经过......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.1.6 其他近期探究热点

    1.1.6.1　孔径调控微孔结构赋予了活性炭纤维高的比表面积,然而,随着研究的深入,微孔结构已不能满足部分应用的要求,孔径调制成为研究者们近期探究的热点,特别是超微孔和中孔ACF的制备。对于一些特殊用途(如对中草药的过滤),孔......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.2.1 孔隙结构

    活性炭纤维表面光滑、灰分低。活化后生成的空隙有90%为微孔(r<2nm),孔径介于0.8～1.0nm之间,基本小于2.0nm的孔径分布窄且均匀,这与粒状活性炭有很大不同,如图1-3和图1-4所示,颗粒活性炭微孔、中孔、大孔呈分散型分布,且这些微......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.2.2 微晶结构

    用广角X衍射技术观察沥青基ACF,可以发现它本质上属于非晶态的无定形碳结构;用小角X衍射技术观察到在小角领域有相当强的散射,这说明其中存在着大而不同的无数气孔和微孔[45]。以上结果表明,ACF的碳以乱层堆叠的类石墨微晶片层......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.2.3 表面化学结构

    活性炭类物质的表面可分为三个部分:基面、表面官能团和无机灰分。表面官能团是在活化时被氧化而结合于活性炭表面的。活性炭纤维中约有超过50%的碳原子位于内外表面,而且部分表面碳原子呈不饱和性,能以化学形式结合碳以外......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用

1.3.1 吸附性能

    由ACF的物化结构可知,ACF具有丰富而均匀的微孔,其孔径范围大致在0.5～2.0nm之间,而且ACF的微孔比表面积及外表面积都远大于GAC,故ACF的吸附特性如下:(1)因为ACF的微孔外露,几乎无大孔、中孔,因此吸附量较GAC更大。(2)ACF耐热、酸、碱,可......查看详细>>

标签:活性炭纤维在环境与能源领域应用