成都活 性炭纤维制备过程中各个参数对吸附性能的影响
来源:    发布时间: 2019-04-22 09:10   70 次浏览   大小:  16px  14px  12px
  活性炭 纤维制备过程中各个参数对吸附性能的影响活性碳纤维的制备的基本流程为预处理、炭化、活化三个阶段。
  1.1 成都活性炭

  活性炭 纤维制备过程中各个参数对吸附性能的影响活性炭纤维的制备的基本流程为预处理、炭化、活化三个阶段。
   1.1 成都活 性炭不同预处理方法对活性炭纤维吸附性能的影响预处理的目的和方法依前驱体的不同而不同。聚丙烯腈纤维、沥青纤 维通常采用氧化预处理的方式使其分子形成梯形聚合物,提高其 原料纤维的热稳定性。其预处 理的目的是为了使炭化过程中原料纤维不至熔融变形,从而保持纤维形状。粘胶纤 维的预处理通常采用浸渍预处理,其目的 是提高原料纤维的热稳定性、控制活化反映特性。从而改 善活性炭纤维产品的性能和提高产品的生产率。在储存、运输过 程中活性炭纤维的微孔直开于表面容易吸附空气中挥发性有机物质从而阻塞其孔道,其吸附 性能会降低甚至失效。因此活 性炭纤维在使用前需要进行预处理。常用的 预处理方法有酸碱中和洗涤、蒸馏水洗涤、蒸馏水煮沸等。以水洗和HNO3、H3PO4和HF酸洗对 活性炭纤维进行预处理,实验以 碘和苯酚的吸附值为指标,来表征 活性炭纤维的吸附能力。实验结果表明:水洗可 以洗去活性炭纤维表面的杂质粒子,因其表 面的杂质颗粒被去除,使活性 炭纤维的孔隙被打开,活性炭 纤维对碘的吸附值增加,其吸附能力增加。HNO3酸洗后,因HNO3的强氧 化性生成的部分氧化产物会填塞活性炭纤维的微孔,一部分 微孔会被刻蚀成中孔,使得活 性炭纤维的吸附性能下降,又因其 活性炭纤维表面的含氧官能团增多,其吸附 性能高于普通活性炭纤维。H3PO4酸洗后 其对碘的吸附值最大,主要是因为H3PO4酸洗后 炭化可以增大炭微晶层结构,使活性 炭纤维的微孔数量增加,活性炭 纤维的吸附能力增强。HF酸洗后 对碘值的吸附值也有一定程度的增加,主要是原因是HF去除了 活性炭纤维表面的灰分,洗去了 活性炭纤维表面的金属及其氧化物,从而使 其对碘吸附值增加。
   1.2 炭化的 不同参数对活性炭纤维吸附性能的影响炭化是生产活性炭纤维的重要环节,炭化对 活性炭纤维的活化程度具有很重要的影响。炭化是 利用热分解反应排除炭纤维中能够挥发的非炭元素,利用热 聚反应使富集的炭原子重新排列成石墨微晶结构,最终生成炭纤维。炭化纤 维必须满足一定的要求:较低的可挥发成分、高炭含量、一定数量的孔、足够的强度。升温速率、炭化温度、炭化时间、炭化气氛、纤维力 的控制都是影响炭化质量的主要因素。徐斌等[9]人研究 炭化温度对通过CO2活化法 制得的聚丙烯腈基活性炭纤维比表面积、孔径分布的影响。实验研究发现,在400℃~600℃的温度范围内,随温度的升高,炭化更完全、活化程度更高。在600℃下炭化程度最高。在700℃~900℃的温度范围内,随温度升高,比表面积、孔容、孔径宽度均有降低。
   1.3 活化对 活性炭纤维吸附性能的影响
   活化是 活性炭纤维生成发达的孔隙结构、提高活 性炭纤维比表面积及孔体积的重要的工艺过程。而活性 炭孔的大小与原材料及炭化阶段工艺密切相关,主要有 以下两种活化方法。气体活化法,是指炭 纤维在高温下与氧化性气体反应,如氧气、水蒸气、二氧化炭等。在气体活化的过程中,氧化剂与炭发生反应,生成的 二氧化炭从炭表面逸出,由于炭 纤维的部分气化,使封闭的孔被打开,内部形 成的许多的新孔。过度的 氧化会使活性炭纤维孔壁烧蚀、孔容降低、吸附性 能和机械强度也发生相应的下降。化学活化法,是指炭 材料中浸渍化学活化剂溶液一段时间,沥去溶 液后在惰性气氛中加热使炭纤维热解,热解产 物冷却后洗涤得到活性炭纤维[。在化学活化的过程中,原材料 在活化剂的作用下H和O被选择 性或完全地脱除、纤维炭化、炭骨架重排并芳构化,并有大 量的孔结构产生。常用的活化剂有H3PO4、ZnCl2、K2CO3。
   此外活 化条件和程度也是影响活性炭纤维吸附性能的重要原因。活化剂种类、活化时间、活化温度、活化剂 浓度均会对活性炭纤维的吸附性能产生影响。http://www./

 
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