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活性炭纤维的吸附效果研究及在空气净化方面应用江苏省卫生防疫站 张秀珍 李延平 徐强 匡国正 吴玉珍南京大学 刘文菁 摘要 介绍了活性炭纤维的特性、用途。
以及对活性炭纤维进行了吸附效果的实验研究。
结果表明,活性炭纤维因其比表面积大,微孔丰富,阻力小使气体或液体容易通过而对有机物具有较高的平衡吸附容量和良好的吸附能力。
本文还叙述了活性炭纤维在空气净化方面的功用。
关键词 活性炭纤维 有机物 平衡吸附 空气 净化 活性炭纤维含炭量高,比表面积大,微孔丰富,孔径分布高,是近几十年来迅速发展起来的一种新型高效材料,具有优异的结构与性能特征。
由于活性炭纤维的外表面积、比表面积均比颗粒活性炭大,所以其吸附速度和解吸速度也比颗粒活性炭大得多。
同时因阻力小,气体或液体易于通过,所以作为活性炭的新品种正在扩大其应用范围(1)。
如用于空气净化器和空调器方面对室内空气中有害气体的吸附以及用于家用净水器来改善饮用水水质等,正日益引起人们的重视。
1 活性炭纤维的特性与用途活性炭纤维是从有机纤维制造的,合成纤维或天然纤维是其原始原料。
对活性炭纤维优劣的评价基本上由吸附力,吸附容量和吸附速率等因素进行的,而这些因素依赖于活性炭纤维的表面特性。
表面特性有物理的(微孔容量,比表面积,微孔构造)和化学的(官能团作用),吸附容量和吸附速率依赖于物理特性,吸附力依赖于表面的化学特性(2-4)。
活性炭纤维的吸附性能首先表现在其微观结构。
活性炭纤维的微孔全部位于其表面,其孔径又比活性炭的孔径几乎小一倍,有的甚至一倍多。
故所有的孔均很容易产生毛细血管凝聚作用,吸附质的分子容易凝聚于微孔中,不易蒸发出去,因而提高了吸附效能。
(4)活性炭纤维对于苯酚、丁烷、氰化氢、硫化氢、二氧化氮、氨、甲醛等污染物的吸附极为有效(2)。
本文对甲苯、氨、甲醛进行了吸附试验。
1.1 试验样品的选择 根据本课题的要求,选择了两种活性炭纤维,分别为工业碳制成的活性炭纤维与天然植物制成的活性炭纤维。
活性炭在环境工程中的应用摘要：活性炭由于炭的活化而具有许多空隙, 所以吸附容量大, 是微孔发达的吸附剂, 在水和废气处理中得到了广泛的应用。
关键词：活性炭环境工程应用前言18 世纪末,人们首次发现了木炭具有吸附能力。
随后人们发现用各种原料制成的炭中,椰壳炭具有最出色的吸附性能,且质地致密而坚固,在一战中用于防毒面具,是当时能得到的唯一的高级吸附剂。
1900 年发明了氯化法生产活性炭的工艺,开辟了活性炭生产的现代工艺途径。
随着化学工业的迅速发展,活性炭的研究和应用,得到了很大的提高.。
现在,活性炭作为一种孔隙发达的炭质材料,已经广泛用于分离,精制,催化剂,试剂回收及其他,特别是在公害治理方面正得到广泛的应用。
一、活性炭性质及特点活性炭是一种由煤、沥青、石油焦、果壳等含碳原料制成的外观呈黑色的粉末状或颗粒状的无定形碳。
活性炭内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强。
普通活性炭的比表面积为500～1500m2/g,超级活性炭比表面积则高达3500～5000m2/g。
活性炭所含主要元素是碳,含量为90%～95%。
氧和氢大部分是以化学键的形式与碳原子相结合形成有机官能团,氧含量4%～5%左右,氢含量一般是1%～2%。
活性炭中最常见的官能团有:羧基、酚羟基和醌型羧基,此外还有醚、酯等。
活性炭性质与很多因素有关,比如制备原料,活化剂种类,活化剂用量,活化温度,活化时间,加热方式等。
不同的制备方式所制备的活性炭的物理结构和化学性质有很大的差别,因此对于同一种吸附质来说,其吸附性能也有很大的差异性。
一般认为,磷酸法制备的活性炭具有较多的介孔和较强的离子交换能力,碱法制备的活性炭微孔比较发达。
因此可根据不同吸附质的特点选择所需要的活性炭种类。
根据不同吸附质的特点选用不同性质的活性炭种类是非常重要的。
活性炭吸附作用有包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要发生在活性炭丰富的微孔中,比如通过范德华力进行吸附,物理吸附吸附热很小,且是可逆的。
生化防护服的研究现状及发展趋势王康M090416104目录1 前言2 生化防护服的发展历程3 生化防护服的分类3.1 按防护原理分类3.1.1 解毒型防护材料3.1.2 隔绝型防护材料3.1.3 吸附型防护材料3.2 按防护程度分类3.3 按防护服性能和应用领域分类4 生化防护服的防护原理4.1 与外界污染环境隔绝的方法4.2 对污染空气进行过滤的方法5 生化防护材料的研究现状5.1 功能性聚合物与纤维材料在防生化服上的使用5.1.1 自净化材料5.1.2 功能性纤维新材料5.2 非织造布在防生化服上的使用5.2.1梳理型非织造布5.2.2 熔喷非织造布5.3 聚合物纳米纤维在防护纺织品上的使用5.4 活性炭纤维在防护服上的应用6 生化防护服的发展趋势6.1 高新科技的应用6.2 趋于多功能化6.3 实现智能化6.4 注重高性能和舒适性7 小结8参考文献生化防护服的研究现状及发展趋势1前言当前，国际战略环境错综复杂，战争的非对称性和作战手段的多样性更加明显，尽管国际相关组织签署了禁止使用生化武器的公约，但不少国家仍在致力于生化武器的研制.自生化武器在战场上使用以来，其发挥的作用和造成的危害一直受到人们的重视。
近年来，恐怖组织和邪教组织利用生化战剂或毒剂造成人员伤亡的情况时有发生。
1995年,日本邪教组织“奥母真理教”在东京地铁释放沙林毒气事件，是人类历史上第一次将化学战剂用于发动针对平民的恐怖袭击［1］。
2001年，美国炭疽邮件恐怖事件震惊世界。
近年来，自然疫情和生化事故也时有发生,2003年爆发的“SARS”疫情给全世界造成了巨大损失和影响[2]。
面对各种生化战剂或毒剂的威胁，各国都越来越重视生化防护服的研究和开发，以最大限度地保护军队和民众的生命安全。
2生化防护服的发展历程人类利用生化武器的事例早在远古时代就有迹可循。
距今3515年前,小亚细亚的赫梯人就曾利用瘟疫的传染性,将病人派到敌国.一战期间，德军率先利用呼吸防护面具也无法有效防御的黄十字毒剂弹成功袭击伊泊尔附近的弗兰德战场［3］。
文章编号:1006-446X(2003)04-0026-06活性炭纤维的性能及其在环境卫生中的应用马海燕1 倪吾钟2(11杭州师范学院医学院,浙江 杭州 310012;21浙江大学环境与资源学院,浙江 杭州 310029)摘 要:简要介绍了新型功能材料———活性炭纤维的种类、制备和改性方法,通过与传统的颗粒状活性炭的比较,阐明了活性炭纤维的独特性能;综述了活性炭纤维在环境卫生方面的应用。
关键词:活性炭纤维;吸附;空气净化;劳动防护;环境卫生中图分类号:T Q42411 文献标识码:A活性炭纤维(activated carbon fiber,简称ACF)是继粉末状、颗粒状活性炭之后发展起来的一种具有独特吸附功能的新型碳材料。
20世纪60年代初在高性能碳纤维基础上,研制出了活性炭纤维;20世纪70年代,活性炭纤维逐渐开始工业化生产;活性炭纤维除了具有优良的吸附性能外,还可根据需要制成毡、布、纸等各种型材,适应于多种用途。
[3,26,35]目前,活性炭纤维已广泛应用于化学工业、环境保护、辐射防护、电子工业、医用工业、食品卫生等领域,且越来越受人们的关注。
[4,7,8,19,36,44]本文就活性炭纤维的种类、制备方法、结构特征、性能优化及其在环境卫生中的应用现状和前景作一概述。
1 活性炭纤维的种类、制备、组成和结构特征111 活性炭纤维的种类根据原料纤维种类的不同,ACF可分为黏胶基活性炭纤维(VACF)、聚丙烯腈基活性炭纤维(PAN-ACF)、沥青基活性炭纤维(FACF)、酚醛基活性炭纤维(PACF)、聚乙烯醇基活性炭纤维、天然纤维基活性炭纤维(如剑麻基活性炭纤维)和木质素基活性炭纤维(焦木素)等主要类型。
[26,44]日本是ACF第一生产大国,美国、俄罗斯等国家的活性炭纤维工业也有相当大的规模,我国的活性炭纤维工业起步较晚,生产规范还十分有限。
[4,26]112 活性炭纤维的制备虽然原料纤维种类不同,制备活性炭纤维的具体条件各不相同,但其基本工艺流程均包括预处理、碳化和活化三个主要环节(图1)。
炭和活性炭的综合利用炭和活性炭的综合利用将纤维原料在隔绝空气的条件下，加热分解可获得多种产品，其固体产品为木炭和活性炭。
生产炭和活性炭是重要的森林资源综合利用的手段。
在提倡环境保护的今天，其作用越来越重要。
1.炭1.1制炭的原料制炭的原料可用薪炭材和森林采伐和加工剩余物。
为了制取硬质炭，多选用阔叶树材，以硬而重且彻底气干者为佳，心材比边材好，干材比废材好，单宁、树脂含量宜少。
常用的树种有栎、柞、水青冈、槲类、洋槐、榉、榆、槠、槭、赤杨、桦木等。
其中以麻栎属中的高山栎和乌冈栎为优。
此外木屑、树皮、枝桠、梢头、刨花等废料，及山核桃、核桃、油桐和油茶的果壳等均可做原料制炭。
1.2制炭的原理木材及纤维原料炭化的基本条件有两个：一是隔绝空气，二是要加热。
其热解一般经过干燥、预炭化、炭化、锻烧四个阶段。
木材受热分解时，氧和氢元素以及部分的碳以水和其它化合物的形式馏出，随着温度的升高，残留物中氧和氢元素比例越来越小，而碳元素的比例逐渐增加，最后残留物中碳元素占了大多数，形成了炭。
木炭中碳元素的含量可超过90%，而这些剩余的碳，只有原料中碳含量的50%。
制炭的方法有传统的筑窑烧炭法和现代的炉中烧炭法。
1.3炭的性质炭的外表颜色与热解时的温度有关，烧制温度为250℃时，其表面呈褐色；烧制温度为300~450℃时，其表面呈黑色；当烧制温度达700℃以上时，其表面不但显黑色，而且有黑色光泽，敲打时，发出响亮的金属响声。
炭的机械强度沿纵向较高，径向较低，而弦向最低。
当烧制的闭火温度相同时，木炭的强度随烧制时间的增加而增强。
炭的密度一般在0.35~0.5g/cm3之间。
它会随原料的质量，品种，烧制时的闭火温度和温度的上升速度的不同而有所不同。
一般说来，用密度大的硬木烧制的木炭，其密度也大。
炭有较大的比表面和较强的吸附能力，炭的表面积可达500m2/g。
炭具有可燃性，在空气中完全燃烧，可放出热量，生成CO2，不完全燃烧可放出CO。
核生化防护装备发展探讨摘要：本文介绍了核生化防护装备体系的组成。
对核生化防护装备的发展现状进行了论述，其中包括个体防护装备和集体防护装备。
此外还探讨了核生化防护装备未来发展趋势。
关键词：核生化；防护装备；发展0 引言近些年来，随着现代高新技术的快速发展和扩散大大地推动了化学、生物、放射性和核武器（简称：核生化武器）的全球扩散，核生化武器在近年来全球发生的多场局部战争中频频出现，全球各国都面临着日益严峻的核生化威胁。
而核生化防护装备是快速、安全处置核生化危机的前提，对于军队核生化环境生存及公共卫生安全意义重大。
1 核生化防护装备体系核生化防护覆盖核防护、生物防护及化学防护，其中核和生物防护与化学防护装备非常类同，除个别特殊场合使用不同的防护器材外，大多可以借用化学防护装备。
核生化防护装备按使用方式大致可分为个体防护装备、集体防护装备两大类。
个体防护装备体系，是指用以保障人员呼吸道与皮肤免受化学及其它威胁和伤害的防护装备系统。
个体防护装备依据EPA/OSHA标准分为A、B、C、D四个等级，主要分为呼吸道防护装备和皮肤防护装备。
呼吸道防护装备主要包括：防毒面具、空气呼吸器、防护口罩等；皮肤防护装备主要包括：隔绝式防毒衣、全封闭式防护衣、透气式防毒服、防毒手套等。
在执行化学救援任务时，依据呼吸防护和皮肤防护的实际需求，结合危害程度、作业环境、任务强度等具体情况，可根据基本配备方案，也可跨级选取相应的呼吸防护装备和皮肤防护装备进行组合配套，构成满足实际防护需求的装备系统，以保证救援任务安全、顺利进行。
集体防护装备体系，是指用以形成有效防护化学及其它威胁和伤害的密闭空间或环境，保障其中人员在不必配戴个体防护装备的条件下，遂行各类救援行动时免受化学及其它威胁和伤害所需的防护装备系统。
集体防护装备可分为可扩展柔性掩蔽部、便携式应急掩蔽部、机动式集体防护平台及个体伤员转移装置等。
2核生化防护装备发展现状2.1个体防护装备（1）呼吸道防护装备图1防护口罩防护口罩（如图1所示）是很多国家在流感等传染病爆发时通常采用的非药物干预的病毒传播控制手段。
