活性炭纖維為分布狹窄單一孔徑的微孔結(jié)構(gòu),其孔可以產(chǎn)生毛細(xì)管的凝聚作用。由于具有微孔,其吸附、脫附速率遠(yuǎn)大于兩個(gè)數(shù)量級(jí),吸附量大。在填充床中流體的床層阻力小,可作為催化劑與催化劑載體使用在活性炭纖維分子內(nèi)的痕量雜原子為磷、氮、氯等。在活化時(shí),部分雜原子被脫去后,表面的雜質(zhì)**減少。由于活化中氧化氣體的作用,表面含氧基團(tuán)增強(qiáng),主要有酸性基團(tuán),如羧基等。中性基完備如羰基、內(nèi)酯基等。堿性基團(tuán)有過氧化基等?;钚蕴坷w維會(huì)因活化的方法不同,而生成不同表面含氧基與表面酸堿性不同的產(chǎn)物。在水的作用下,其氧化還原能力更強(qiáng)。由于水的存在可以使一些基團(tuán)氧化成羥基。由此在表面含氧基團(tuán)數(shù)目增加后,表面氧化還原容量增大。高模數(shù)者,則強(qiáng)力在150㎏/㎜2以上,模數(shù)在17000㎏/㎜2以上時(shí)稱之?;萆絽^(qū)靠譜的碳纖維價(jià)目
電極氧化法被認(rèn)為是提高活性碳吸附性能的一種有效、簡單的表面處理方法。Park等以ACF作為陽極,在NaOH溶液中電解,使負(fù)離子吸附到ACF表面,引入了羥基、羧基等表面官能團(tuán);在HCI溶液中電極氧化處理的活性碳,獲得了較理想的改性效果,吸附能力也得到提高。微波處理微波處理其實(shí)也是一種熱處理,但比熱處理的時(shí)間短,電能利用率高,氣體消耗較少。目前該法是碳材表面處理技術(shù)中研究的熱點(diǎn)之一。J.M.V Nabais等采用該法改性ACFs,ACFs表面的酸性官能團(tuán)(羥基,羰基)被分解或還原,堿性基團(tuán)吡喃酮的引入致使其表面化學(xué)性質(zhì)改變,而且ACFs經(jīng)該法氧化所得的表面化學(xué)穩(wěn)定性很好?;萆絽^(qū)質(zhì)量碳纖維供應(yīng)商家黏膠基碳纖維自20世紀(jì)60年代中期以后沒有發(fā)展,生產(chǎn)少量產(chǎn)品供特種部門使用。
功能活性碳纖維與傳統(tǒng)的吸附劑——粒狀或粉狀活性炭相比,具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)與性能特征。ACF纖維直徑細(xì)、比表面積大、微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、孔徑小且分布窄、吸附容量大、吸脫速度快、再生容易。它對ppb級(jí)的痕量物質(zhì)吸附特別有效,亦即低濃度下吸附效率高(例如對甲苯的吸附,GAC至少為100ppm,而ACF可達(dá)10ppm。另外ACF制品濾阻、濾損小、強(qiáng)度高、不易粉化、容易處理、凈化純度高、雜質(zhì)少。ACF對各種有機(jī)和無機(jī)氣體以及水溶液中的有機(jī)物和貴重金屬離子等具有較大的吸附量和較快的吸附速度,凈化效率高。尤其聚丙烯腈基活性碳纖維(PAN-ACF)中含有氮,對硫系化合物和氮系化合物具有特殊的吸附能力,這是任何其他原料基ACF無法與其比擬的。
③化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐酸、堿和有機(jī)介質(zhì)的侵蝕,普遍用以制造酸堿工業(yè)、石油化工、紡織、造紙等工業(yè)的換熱器、燃燒塔、反應(yīng)槽、冷卻器、吸收塔、泵和加熱器等。④潤滑性能與二硫化鉬相近,耐磨,摩擦系數(shù)小于0.1,可在-200~2000℃和100m/s轉(zhuǎn)速下使用,用來制作密封圈和軸承時(shí),不用加潤滑劑。⑤可塑性好,能延展成透光、透氣的薄片。⑥有良好的中子減速性,用做原子反應(yīng)堆中減速材料。此外,還用做固體燃料火箭中的噴嘴、航天設(shè)備的零件、隔熱和防射線材料。石墨比較大的缺點(diǎn)是在高溫下易氧化,需要在保護(hù)氣氛下使用。其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或?yàn)r青基碳纖維,易石墨化,力學(xué)性能良好,導(dǎo)電性高,易形成層間化合物。
目前活性炭纖維已***用于凈水器,特別是載銀活性炭纖維具有吸附和滅菌的雙重功能。用載銀活性炭纖維對大腸桿菌進(jìn)行吸附,在銀含量增加,比表面增大時(shí),其吸附量增大,對水中其它微生物的吸附同樣有效。含碳纖維高溫活化后,纖維表面布滿微孔(即氫、氧原子揮發(fā)前所占位置),其孔徑為一根頭發(fā)絲的十萬分之一,把這些微孔的內(nèi)表面展開,1g活性碳纖維氈的展開面積高達(dá)1600m2,這是這些微孔起到了吸附氣味的作用。從物理學(xué)可知,物體的表面對外存在引力,表面越大吸附力越大,活性碳纖維正是通過這種范德華力的作用吸附周邊分子并牢固與微孔之中。若依加工處理溫度分類時(shí),則可分為耐炎質(zhì);碳素質(zhì)與石墨質(zhì)等三種。惠山區(qū)靠譜的碳纖維價(jià)目
在第三次國際碳纖維會(huì)議上(1985年,倫敦),曾建議按力學(xué)性能將碳纖維分成下列5級(jí)?;萆絽^(qū)靠譜的碳纖維價(jià)目
石墨礦有晶質(zhì)和隱晶質(zhì)之分。晶質(zhì)石墨礦有致密結(jié)晶和鱗片結(jié)晶兩種,前者晶粒大于0.1mm,含碳量在60%~65%,甚至高達(dá)80%~90%,但可塑性、可浮選性差。鱗片結(jié)晶石墨礦的品位雖低(3%~5%或10%~25%),但性能好。隱晶質(zhì)石墨又稱土狀石墨,含碳量可高達(dá)90%以上,但性能差。世界上所產(chǎn)石墨半數(shù)為土狀。蘇聯(lián)是石墨礦儲(chǔ)量和產(chǎn)量比較大的國家。中國石墨資源也較豐富,多半是鱗片和隱晶石墨。由于石墨礦品位不高,需經(jīng)選礦和提純,常用的浮選法(石墨為疏水性)和重選法(石墨相對密度小,為1.9~2.3),可使成品中的含碳量達(dá)90%,有些制品還需采用化學(xué)提純,使含碳量提高到97%~99%或高溫提純至99.9%?;萆絽^(qū)靠譜的碳纖維價(jià)目
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