活性碳 纤维的应用现状及前景
来源:    发布时间: 2019-01-16 14:33   47 次浏览   大小:  16px  14px  12px


  性碳纤维(Activated Carbon Fiber,以下简称ACF)是在碳 纤维技术和活性炭技术相结合的基础上发展起来的,是继粉状、粒状、纤维状活性炭(FAC)之后的 新型活性炭产品[1]。纤维状 活性炭与粒状活性炭相比具有一系

  性碳纤维(Activated Carbon Fiber,以下简称ACF)是在碳 纤维技术和活性炭技术相结合的基础上发展起来的,是继粉状、粒状、纤维状活性炭(FAC)之后的 新型活性炭产品[1]。纤维状 活性炭与粒状活性炭相比具有一系列优点,它的微孔结构发达、吸附比表面积大、吸附速度快、净化效 率高以及解吸再生方便等优点,但也有 活性炭成品得率低、单价较高等缺点[2]。ACF与FAC相比,具有FAC优点之外,还具有成品得率高、解吸再 生率高并且兼有纤维的各种特性,且由于 其结构上的独特性,克服了 传统活性炭应用过程中的缺陷。
  ACF主要成 分由碳原子组成,是以碳 纤维或预氧化纤维为初始原料,经高温 碳化和活化后形成的一种高效吸附材料。制备ACF的前驱 体材料主要是各向同性和各向异性的沥青、聚丙烯腈、粘胶丝和酚醛树脂,所用活 化方法有物理方法、化学方 法以及物理化学法。不同的 原料纤维可以制备不同基体的ACF,目前主 要有粘胶纤维基ACF、聚丙烯腈基ACF、酚醛基ACF、沥青基ACF、聚乙烯醇(PVA)基ACF、苯乙烯/烯烃共聚基ACF、木质素纤维基ACF等。其中,前4 种均已实现广泛应用,并应用在环境保护(如水处理、大气污 染处理和空气净化)、电子及能源方面、医学卫生等领域[3]。随着科 技的发展与时代的进步,ACF种类越来越多、功能特性不断改进、应用领域不断拓宽,对人们的日常生活、工业生 产和新技术发展起着日益重要的作用。


  1云南活性碳 ACF的特点及性能
  1.1 吸附脱附性能
  ACF微孔结构发达,微孔结 构直接分布于固体表面,吸附质 不需要像活性炭一样经长距离的大孔、过渡孔到达微孔,粒内扩散阻力小,缩短了吸附行程,因而吸附速度快,对气体 的吸附一般能在数十秒或几分钟达到平衡,使大量 微孔得到充分利用,这对于 废气废水的深度处理具有重要的应用前景[4],ACF再生率高,再生后 吸附容量恢复好,有利于多次循环使用。
  1.2 催化及氧化还原性能
  ACF表面含 有大量的有机官能团,如羟基、羰基、羧基、内酯基等,某些ACF还含有胺基、亚胺基及磺酸基等,这些有机官能团使得ACF具有较 强的氧化还原能力,因此可 以催化某些化学反应。ACF能将一 些电极电位较高的离子还原为零价或低价金属,利用ACF的氧化还原特性,能把钯离子、六价铬、银离子 和三价金离子还原,在贵金 属的回收和冶炼,以及高 价有毒有害废水的治理方面,有极重要的参考价值[5]。
  1.3 电性能
  ACF是柔性的材料,并且具 有导电导热性好、耐高温、热膨胀性低、化学性 能稳定等优秀的特点,因此,它既能 够用在电吸附上,也可以 用在制作电极材料和电容器上。
  2 ACF的应用和研究现状
  ACF具有吸 附速度快和易脱附的特性,可以加工成ACF纸、毡、毯、布和其 他特殊性状制品,ACF可用来 与其他材料复合成为多功能的吸附材料[6],以下将着重介绍ACF在环境保护、医学卫生领域、电子及 能源方面的应用现状。http://www./

 
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