KOH二次活化制备富含中孔的PAN—ACF

以水蒸汽活化的聚丙腈基活性炭纤维（PAN－ACF）为原料,研究了KOH二次活化对PAN－ACF纳米孔隙结构发展过程的影响。以氮吸附等温线为基础,根据微孔填充理论,采用αs-plot和DFT等方法研究了二次活化PAN－ACF的纳米微结构。结果表明：在实验考察范围内,经过二次活化后PAN－ACF的比表面积和孔容积增加,尤其中孔容积增加显著,约占总孔容积的50％,活化过程中不出现大孔。     

木棉基活性碳纤维的制备研究

用不同预氧化条件与不同活化温度制得新型木棉基活性碳纤维(ACF).应用N2吸附-脱附等温曲线对其表面孔结构进行表征.采用热重分析研究木棉纤维的活化过程和预氧化对于活化过程的影响.结果表明,制备木棉基ACF的最佳工艺条件是先在(NH4)2HPO4中进行浸渍,然后在空气中氧化,最后在650℃下活化.无论是否进行预氧化,该类活性碳纤维的平均孔径均约为2nm;预氧化处理会改变材料的比表面积,最佳条件下得到的纤维具有最大的比表面积(1518m2·g-1);热失重分析表明,预氧化使得(ACF)的热稳定性提高.     

氨水改性活性炭纤维吸附苯乙烯的性能

主要研究采用氨水对活性炭纤维ACF表面进行改性,制备了3种不同的改性ACF,测定ACF孔结构和表面酸碱基团,并测定了苯乙烯在改性ACF床层的吸附透过曲线,讨论了改性ACF的孔结构和表面酸碱基团对其吸附性能的影响.结果表明,与原始ACF相比,经氨水改性后的活性炭纤维ACF其表面碱性基团含量、孔容及其比表面积增加,从而明显提高了对苯乙烯的吸附容量;用浓度为6mol/L的氨水改性的ACF2其微孔孔容及其比表面积最大,其对苯乙烯的吸附容量也最大.     

兰炭基中孔活性炭的制备及性能表征

以兰炭粉为原料,水蒸汽为活化剂,采用物理活化法制备中孔活性炭。分别讨论了活化温度、活化时间、水蒸汽质量流量对活性炭碘吸附值的影响,并采用正交实验对工艺条件进行了优化。利用全自动物理吸附仪对活性炭的比表面积和孔结构进行表征。结果表明:随着活化温度的升高、活化时间的延长和水蒸汽流量的增大,活性炭的碘吸附值均呈现先升高后下降的变化规律。正交实验结果表明,水蒸汽活化兰炭粉的适宜条件为:活化温度900℃,活化时间60min,水蒸汽流量1.25g/min。此条件下制得的活性炭具有多级孔的特征,而且以中孔为主,其碘吸附值为924.45mg/g,比表面积为818.52m2/g。     

由改性聚丙烯腈原丝制中孔活性炭纤维

为了满足活性炭纤维在医药，电子，催化及液相吸附领域的应用，中孔活性炭纤维的研制已成为多孔炭材料的发展方向之一，本文从纺制原丝出发，制得含非金属组份炭黑或石墨偻的特种聚丙烯腈原线，该原丝经常规水蒸汽活化后可得中孔率达５８％的活性炭纤维，本文还表征了其孔结构，测量了其气，液相吸附性能。     

我国活性碳纤维的研究、工业化及前景(Ⅰ)

总结了活性碳纤维(ACF)的特点，评述了近三十年我国ACF的工艺和设备、新品种开发、纤维表面结构及孔结构理论等方面取得的研究成果，介绍了ACF生产各个阶段的技术关键和成本控制。新的研究结果与传统模型不同，纤维中存在错综复杂的内部孔并相互贯通。另外指出，我国在ACF理论研究、产品质量和应用开发上尚需进一步加强。     

碱金属盐对黏胶基活性炭纤维表面大孔形成的影响

以黏胶纤维为原料,用碱金属盐和路易斯酸对其进行预处理,经化学活化与水蒸气活化,制得了大孔型活性炭纤维(ACF).采用扫描电镜(SEM)和BET等温吸附法分别对ACF表面微观结构和材料的吸附性能进行了对比表征,着重研究了碱金属盐浓度与浸渍时间的关联.结果表明:通过控制添加碱金属盐的浓度和浸渍时间,可以控制活性炭纤维表面的孔径大小及其分布,制备出表面既富含大孔(孔径>50nm)也有丰富微孔(孔径<2nm)的新型复合孔型ACF,该材料具有较高的比表面积.     

中孔活性碳纤维研究

本文综述了近年来中孔活性碳纤维的国内外研究进展 ,从改变活化工艺和改性原料两方面阐述了如何提高ACF中孔含量 ,并提出了ACF今后的研究方向。     

以超临界和亚临界水活化掺金属化合物的酚醛树脂制备球形活性炭(英文)

以掺稀土金属化合物氯化铈的酚醛树脂为原料,采用超临界和亚临界水活化制备了具有较好中孔结构和机械强度的球形活性炭。通过77K氮气吸附对所制球形活性炭进行表征,并研究不同活化方法、活化条件对其孔隙结构的影响。结果表明:氯化铈具有催化作用,在超临界水环境下促进了孔结构的发展,优势中孔分布于4nm和7nm;而活化方法和活化压力对孔结构的影响较小。     

活性炭纤维对铂(Ⅳ)的还原吸附及其影响因素的研究

载铂活性炭纤维在燃料电池催化材料的制备等方面具有重要的应用前景.本文比较了水蒸汽活化和磷酸或氯化锌活化活性炭纤维对水溶液中铂离子的还原吸附性能,并研究了影响活性炭纤维对铂的还原吸附的几种因素.结果表明,不同工艺制备的活性炭纤维,由于其电极电位的差异,其对铂离子的吸附容量也不同;水蒸汽活化和氯化锌活化活性炭纤维由于具有低的电极电位,因而表现出对铂离子更大的还原倾向,在吸附的初期,表现出更快的吸附速度.纤维状的活性炭纤维比颗粒状的活性炭具有更快的吸附速度.溶液的酸度也显著影响活性炭纤维对铂离子的还原吸附能力;低的pH下,活性炭纤维对铂一般具有更强的还原吸附容量.     

中孔活性碳纤维

目前生产的活性炭纤维 (ACF)以微孔为主 ,孔径大体在 10 左右 ,吸附小分子 (Mw在30 0以下 ) ,而吸附大分子需开发中孔 (2 0～ 5 0 )产品。介绍了中孔ACF的制造方法及其制品的应用。     

高比表面积PAN-ACF的吸附与孔结构解析

以KOH为活化剂制备了比表面积大于2000m^2/g的高比表面积PAN基活性炭毡（ACF）,以液氦为吸附介质在77．4K测试PAN－ACF吸附等温线,并对其孔结构进行了表征。采用BET法计算比表面积,t-plot法,Horvath-Kawazoe,Dubinin-Radushkevich方程以及密度函数理论（DFT0表征孔结构。研究表明即使比表面积超过3000m^2/g时,PAN－ACF的孔分布仍然很窄,并且含有大量的分子筛型孔,以金子克美等人提出多段吸附机理为依据,采用DR方程对PAN－ACF三段吸附过程所对应的E^0,x进行了计算。结果认为低压段的负偏离在一定程度上是由于吸附较强的微孔与表面官能团共同作用的结果,并非完全由于活化扩散引起,以上分析方法的表征结果具有较好的一致性,为PAN－ACF的吸附性能与孔结构提供了准确的信息。     

活性炭纤维对贵金属的吸附

活性炭纤维（ACF）具有优越的氧化还原吸附特性，通过创麻基活性炭纤维（水蒸气活化和磷酸化学活化）与硝酸银溶液反应而将银引入纤维中，X射线衍射分析表明ACF上负载的都是纳米银热处理可使它们的畸变减小且在高于150℃时才长大此外，用其它基体的ACF也可还原吸附贵金属离子（Au+、Pt4+、Pd2＋），并得到晶体生长有取向的纳先资金属粒子复合的活性炭纤维     

磷酸活化棕榈纤维的制备与结构表征

为高值化利用棕榈纤维,在不同活化温度下以磷酸为活化剂制备棕榈活性碳纤维,通过扫描电镜、氮气吸附-脱附、压汞法和亚甲基蓝吸附法对其孔隙结构和吸附性能表征,结果表明:(1)随着活化温度升高,棕榈纤维表面受活化剂侵蚀而引起组织结构破坏,产率逐渐降低;(2)随着活化温度升高,活性碳纤维中孔含量减少,有利于微孔的产生,导致比表面积的增加;随着活化温度继续增加,部分微孔扩大为中孔,引起中孔增多;(3)棕榈纤维的亚甲基蓝吸附能力较活化处理前有明显提高,并与活性碳纤维中孔含量变化呈正相关。     

活性碳纤维结构对电路屏复合材料吸波性能影响研究

采用二次活化活性碳纤维(activated carbon fiber,ACF)设计交错结构频率选择表面(FSS),并制备了吸波复合材料,采用SEM对碳纤维表面微观形貌进行观察,采用矢量网络分析仪对其微波反射和吸收性能进行了测试。结果表明,随着活化温度的升高,ACF的比表面积及孔径逐渐增大,孔深也逐渐增加。吸波性能随着活化温度的升高呈先增大后降低的趋势,当活化温度为750℃时的电路屏制备的复合材料吸波效果最好:在5.2~9.9 GHz有-10 d B以下的反射,最低反射衰减为-21.1 d B;ACF内部π电子的极化弛豫及纤维微观形貌对电磁波的散射损耗能够提高ACF电路屏复合材料吸波性能。     

纳微多级孔ACF/PTFE/PEEK复合材料的制备及发汗式减摩耐磨性能

采用模压-滤取和高温真空熔渍工艺及纳微多尺度协同设计制备了自身发汗式多级孔活性炭纤维(ACF)/聚四氟乙烯(PTFE)/聚醚醚酮(PEEK)复合材料。考察了ACF、微米级造孔剂NaCl含量及载荷对其摩擦学性能的影响。结果表明,当介孔ACF总质量分数为8%、NaCl总质量分数为30%所得多级孔ACF/PTFE/PEEK复合材料摩擦系数和磨损率最低,载荷为200N时,摩擦系数、磨损率分别为0.0259、5.26×10-16m3/N·m,较经典炭纤维增强PEEK复合材料摩擦系数减少86%,耐磨性提高了16倍。研究表明,介孔ACF在材料内部形成了贯通型三维网络毛细管道,如同人体汗腺机制,使微米级孔中储存的润滑脂在载荷和温度的作用下能在摩擦面上形成较好的润滑油膜,并且ACF能起到部分骨架支撑作用,因而ACF在材料中起到很好的减摩耐磨作用。     

共混催化制备介孔炭纤维

为了研究金属离子对共混炭化制备介孔炭纤维的影响,在共混电纺丝的基础上一步碳化制备介孔炭纤维。使用差热分析仪、傅利叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、表面孔隙分析仪对共混纤维和介孔炭纤维进行了分析。结果表明,在共混纤维中PAN和PVB组分是相分离的。当加入微量的Sn2+离子后,PAN和PVB相行为发生很大变化。Sn2+离子一方面改善了PAN和PVB在溶剂中的相溶性,使纤维直径变粗和均匀;另一方面起到催化剂作用,减小了两相之间的阻碍,使分解和碳化过程更容易进行。含Sn2+离子的共混纤维碳化后展现出良好的形貌和结构参数。两相的质量比对表面积、孔容和孔径等结构参数也有显著影响,PAN/PVB质量比为6/4时,表面积、孔容和平均孔径分别为140.7m2/g,0.26mL/g和7.3nm。     

活性炭纤维纸板作双层电容器的可极化电报

活性炭纤维纸作为双层电容器的可极化电极而得到了发展。ACF纸板由活性炭纤维(ACF)炭纤维(CF)和纸浆通过抄纸工艺而制作.ACF纸板的特殊表面积与ACF的含量成正比,ACF纸板的电阻随着沥青型CF的加入而显著降低。天然浆是粘结ACF纸板的合适材料。制作的双层电容器的电容量和ACF含量成正比,阻抗主要受CF的种类和含量的影响。电容器在-25-80℃范围内显示出较好的性能和较好的充放电特点(10000次循环)。     

活化工艺对木质活性炭纤维结构和碘吸附性能的影响

以杉木为原料,经苯酚液化、熔融纺丝、固化处理后,CO2活化制备出木质活性炭纤维,利用扫描电镜、拉曼光谱、比表面积测定对其形态结构进行了表征,并研究了活化工艺因素对其碘吸附性能的影响。结果表明,木质活性炭纤维的表面平滑,断面呈圆形;500℃以上的木质活性炭纤维拉曼图谱都出现炭材料典型的D峰和G峰,且随着活化温度的提高,其石墨微晶尺寸La逐渐增大,R值逐渐减小;木质活性炭纤维的孔结构主要以微孔为主,其微孔率达到90%,只存在少许的中孔结构。随活化温度和活化剂用量的增加,木质活性炭纤维的碘吸附值明显增加,其收率随活化温度的升高呈现降低趋势;当活化时间增加到40min时,木质活性炭纤维的碘吸附值达到最大,而后降低。     

制备工艺对活性碳纤维微观结构和吸波性能的影响

以粘胶纤维为原料,通过碳化、活化处理工艺制备活性碳纤维,采用XRD对其微观结构进行表征,并对其吸波性能进行测试,分析了纤维的微观结构与吸波性能的关系。结果表明,制备工艺对活性碳纤维的微观结构和吸波性能有较大影响。在其它工艺参数保持不变的条件下,随碳化温度的升高,活性碳纤维的石墨化程度和吸波性能均先提高后降低;随活化时间的延长,活性碳纤维内部结构趋向不规整化,对电磁波的损耗能力增强。在活化时间为18min、活化温度为900℃、碳化时间为60min、碳化温度为425℃条件下制备的活性碳纤维的吸波性能最佳,含0.6%(质量分数)纤维的树脂基复合材料在6.3～13.4GHz频率范围内对电磁波有-10dB以下的吸收,在8.5GHz时取得的最大反射衰减为-27.3dB。