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活性碳纤维

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活性碳纤维的电吸附性能

活性碳纤维的电吸附性能

ｏ ｆＡＣＦ． ｅ ｅ ｅ ｔ ｏ ｏ ｐ ｉ ｅ ｐ ｒ ｏ ｍａ ｃ ｆｔ ｅ ｓ ｍｅ ＡＣＦ ｉ ａ ｆ ｃ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓｏ ｄ ｏ ｂ ｔ ，ｔ Ｔｈ Ｉｃ ｒ ｓ ｒ ｔｖ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｏ ｈ ａ ｓ ｆｅ ｔ ｄ ｂ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆ ｓ ｒ ａ ｅ ｉｓ ａ
第 １ ４卷第 １期 ２１ ０ １年 ２月
建
筑
材
料
学
报
Ｖｏ１ ４， ｏ ．１ Ｎ ．１
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｂ ＬＤＩ ＵＩ ＮＧ ＡＴＥＲＩ Ｓ Ｍ ＡＬ
Ｆｅ ．， ０１ ｂ ２ １
文 章 编 号 ：０ ７９２ （０ １ ０ —１００ １ ０ — ６ ９ ２ １ ） １０ ４ — ５
ｉ ｉｉ ｌｃ ｃ ｎｔ ａ ｉ ｎ ｎ ｔａ ｏｎ ｅ ｒ ｔｏｎ ａ ｄ ｐＨ ａ ｕｅ ｏ ｅ ｕ ． ｖ ｌ ｆｍ ｄｉ ｍ Ｋｅ ｏ ｄ ｙ Ｗ ｒ ｓ：ａ ｔｖ ｔ ｄ ｃ ｒ ｏｎ ｆｂｅ ｃ ｉ ａ ｅ ａ ｂ ｉ ｒ；ｓ ｅ ｉｉ ｕ ｆ ｃ ｒ ａ；ｅｅ ｔ ｏ ｏ ｐ ｉ ｎ；ｐｈ ｎｏ ｐ ｃｆｃ ｓ ｒ ａ ｅ ａ ｅ ｌ ｃ ｒ ｓ ｒ ｔｏ ｅ ｌ
活 性 碳 纤 维 的 电 吸 附 性 能
吴梅 芬 ， 金 宇 宁 ， 赵 国华
（ 同济 大学 化 学系 ， 海 ２ ０ ９ ） 上 ０ ０ ２ 摘 要 ： 究 了活性碳 纤维 （ Ｆ 表 面结构 、 质与 其 电吸 附性 能 的相 关性 ， 应 用于 有机 污 染物 的 研 ＡＣ ） 性 并 电吸 附去 除． 果表 明 ： 于 Ｓ Ｅ分 别为 ７ １ １０ ３ １３ ４ｍ ／ 结 对 Ｂｒ － ９ ， ０ ， １ ｇ的 ＡＣ Ｆ虽然 具有 相似 的 孔 表 面 积 ；电吸 附 ；苯酚 中 图分 类 号 ： ４ ． Ｏ６ ６ ５ 文 献标 志码 ： Ａ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ０ ７９ ２ ． ０ １ ０ ． ２ ｏ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ — ６ ９ ２ １ ． １ ０ ８

活性碳纤维理化性能测试的几种方法

活性碳纤维理化性能测试的几种方法
下。 ２ １ 仪器 ．
中有 序 区 （ ０ ） 面 １０ 晶
的特征 峰 。
于开发和试验 阶段 ， 尚未形成独立
的工业体系。本文参考有关文献 ，
归纳 了 Ａ Ｆ理化性 能的主要测试 Ｃ 方法 ， 有利 于 工厂 和科 研 实际 应
用。
， 和 可用 ｘ衍射仪 测得 ， ｃ 即被测纤维在赤道方向以 ６ ｒｎ ０ｒ ｉ ／ ａ 的速 度旋 转， 描 范 围 为 １。～ 扫 ０ ３ 。求出的 ， 和 衍射 峰强度经 ５， ｃ
种 情 况 下 ， 算 公 式 应 相 应 修 正 计
为：
式中： ｍ ——试样干燥前的质量，； ｇ
ｍ — —
试样干燥后的质量， ｇ 。
干燥 器 ： 内装 变色 硅胶 。
３ ４ 测定 步骤 ．
３ 活 性 碳 纤 维 碘 吸 附 值
测 定 方 法
Ａ Ｆ碘吸附值的测定方法 Ｃ
ｍ
口锥 形瓶 中称 放 ０ １ｇ 右 的准备 ． 左 好 的试样 ， 用移 液 管 加 入 ２ ｌ ５ｍ 的 碘 标 准溶液 。
测 试 方 法 、 性 碳 纤 维碘 吸 附 值 测 试 法 、 氯 化 碳 蒸 气 吸 附 率 测 试 法 和 采 用 活 四
２ 预氧 化程 度 测定 方 法 ２ — 含 水 率 法 —
在预 氧化过 程 中 ， 氧化 聚 丙 预
Ｂ Ｔ容量 法的比表 面积测 试法等 ， Ｅ 有利 于工厂和科研参考 与应 用。
的 Ｃ Ｉ值 一 般 在 ０ ４ ．． ． ５～０ ５ ． ５之
分析 天平 ： 感量 ０００ ．０ １ｇ 烘箱 ： ３０Ｃ ０～ ０ ￣ 干 燥器 ： 内装 变色 硅胶
化程度。所谓炭化指数（ ．． 是 Ｃ Ｉ） 指在预氧化过程中 Ｐ Ｎ纤维的线 Ａ 型分子链转化 为环状梯型结构 的 程度。因此 ， 炭化指数亦叫做芳构 化 指数 （ Ｉ） ｌ Ａ．． Ｌ 。它 可用 下 式 表 Ｊ

中孔活性碳纤维的制备及性能研究

中孔活性碳纤维的制备及性能研究
及测试 ． Ｌ
２１ 中孔 活性碳纤 维的制造工艺 ．． １
纺丝液
固 体 颗 Ｊ
丝堑原 液丝
氧 丝 直 化 孔ＡＦ 化 中 ｃ
１ 引 言
活性碳纤 维 （ ｔ ａｅ ａ ｏ ｉｅ，简称 ＡＣ ） Ａｃ ｖ ｔ Ｃ ｒ ｎＦｂｒ ｉ ｄ ｂ Ｆ 作为新 一代吸 附功能材料 ， 在环 境方 面发挥 了极其重 要
无法 吸附较 大分子 ，如水 中的腐殖酸 、致 癌物质 二氯 甲 烷 、生物 大分 子（ 如病毒 蛋 白质 、肌 酸酐 、Ｖ ２ Ｂｌ 、有机 电解质 等［。因此开发 中孔乃至大 孔 的活 性碳 纤维就显 ６ １
结 果表 明该 活性碳纤 维的吸 附能力达到 １２ ．５ ／ ， ３ ５ ｍｇ ３ ｇ
用 美 国麦克 公 司产 ＡＳ Ｐ ０ ０型 自动 吸 附仪 对 比表 面 Ａ ２０ 积 进行 了表征 ，比表 面积 达到 ｌ３ ． ｍ２ 。 ６５ ４ ／ ２ ｇ
关键 词： 活 性碳纤维 ；中子 ；研究 Ｌ 中图分类号 ： Ｔ ３ ２８ Ｑ ４ ．６ 文献标 识码 ：Ａ 文 章编 号： １０ ．７ １２ ０ ） ０ １９ ３ （０ ７增刊．７ ７０ ２ ７ ．３
的作用 ， 活性碳纤 维可 以有效地 去除废 水和废 气 中的有 害物质 。活性碳纤 维与传统 的粒 状活 性炭（ Ｃ 相 比， ＧＡ ） ＡＣ Ｆ具有 以下特 点：（ ） １ 纤维直径 细 ， 与被吸 附物质 的
接 触面积 大 ，增 加了吸附几率 ，且可均 匀接触 ；（ ）比 ２ 表 面积大 ，约是 Ｇ Ｃ 的 ｌ ～１ ０倍 ；吸附容 量大 ，约 Ａ ０ ０ 是Ｇ Ａｃ的 １ ～１０倍 ；吸 附 、 附速 度快 ，ＡＣ ． ０ ５ 脱 Ｆ对气 体 的吸附 数 １ｓ ０ 至数 ｍ ｎ可达 平衡 ；（ ） ｉ ３ 孔径分 布范 围 窄 ；（ ） Ｆ不仅对高浓度 吸附质 的吸附 能力 明显 ， ４ ＡＣ 对 低浓度 吸 附质 的吸 附能力也特别 优异 ， 当 甲苯气 体含 如 量低 到 １ ０ ×１－ 以下时 ，Ａ Ｆ 还能对 其吸 附 ，而 Ｇ Ｃ Ｃ Ａ 必须 高于 １ ０ ×１ 时方能吸 附；（ ）耐热 ，耐酸碱 ；具 ５ 有很 强的氧化 还原特性 ， 将高价金 属离 子还原 为低 价 可 态 ；（ ）滤 阻小 ，约是 Ｇ ６ ＡＣ的 １ Ｉ４ ／ １］ ３ ￣。

国内活性炭纤维的应用研究与开发

国内活性炭纤维的应用研究与开发

Ｖｏ ． Ｎｏ． １ ２７ ６
Ｊ ｎ． ２ ０ ｕ ０６
国 内活 性Leabharlann 炭 纤 维 的 应 用 研 究 与 开 发
李 永贵 赵 苗 梁 继 选 ， ，
（． １ 江南 大 学 纺 织 服 装 学 院 ， 苏 无 锡 江 ２ ４ ２ ； ． 州 市 碳 纤 维 厂 ， 徽 宿 州 ２ ４ ０ ） １ １２ ２ 宿 安 ３ １３
ｅ ｈ ｃ ｄ， Ｓ ｏ ｐｒ ｍｏ ｅ ｉ ｐ ｌｃ ｔｏ ｎａ ｅ ｎ Ｏ ａ ｔ ｏ ｓ ｔ ｔ ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ． ｓ
Ｋ ｅ ｒ ｓ ａ ｔ ａｅ ａ ｂ ｎ ｆｂ ｒ ｐ ｌ ａｉｎ；ｐ ｏ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ｃｉ ｔｄ ｃ ｒｏ ｅ ；ａ ｐ ｉ ｔ ｖ ｉ ｃ ｏ ｒ ｇｅ ｓ
摘
要
活性 炭纤 维 （ Ｃ ） 于具 有优 异 吸 附性 能 和使 用 价值 成 为研 究 热点 。但 是 ， 在 我 国 生 产 规 模 小 、 际应 Ａ Ｆ由 它 实
用 少 。为 了 进 一 步 深 入 研 究 ， 进 其 推 广 应 用 ， 近 年 来 Ａ Ｆ的 研 发 应 用 进 展 做 了综 述 ， 分 析 了 阻 碍 其 发 展 的 原 促 对 Ｃ 并 因 。分 析 表 明 ， 模 小 、 规 生产 和使 用成 本 高 、 究 深 度 和 实 践 应 用 不 够 ， 重 阻 碍 了 Ａ Ｆ的 推 广 应 用 。 今 后 应 该 重 研 严 Ｃ 点 研 究 Ａ Ｆ的再 生 技 术 ， 大 应 用 研 究 和 实 践 领 域 ， 高 性 价 比 ， 而 推 广 其 应 用 。 Ｃ 扩 提 从
Ｌ ｎ — ｕ ， ＨＡＯ Ｍｉｏ ＩＹｏ ｇ ｇ ｉ Ｚ ａ ，ＬＩ ＡＮＧ ｉｘ ａ Ｊ— ｕ ｎ
（ ． ｃｏｌｏ ｅｔｅ＆ Ｇ ｒ ｅ ｔ，Ｓ ｕｈ ｒ ａ ｇｚ ｎｖｒｔ １ Ｓｈ ｏ ｆＴｘｉ ｌ ａｍ ｎ ｏ ｔｅｎ Ｙ ｎ ｔ Ｕ ｉ ｓｙ，Ｗｕｉ ｉｎ ｓ ２ ４ ２ ｅ ｅｉ ｘ ，Ｊ ｇ ｕ １ １２，Ｃ ｉ ａ ｈｎ ａ；

活性碳纤维(ACF)用于烟气脱硫的研究进展

活性碳纤维(ACF)用于烟气脱硫的研究进展
处 理 ， 针 对 二 氧 化 硫 污 染 低 浓 度 ， 围 广 的 特 点 ， 家 出 台 的 而 范 国
Ａ Ｆ的强 度 较 低 。 Ｃ
目前活性碳纤维主要 应用在汽车尾气 的处理 、 纺织 、 品， 食 医药 工业 中对剩余 产物的回收及 利用。 以及利用其便携性在航 天事业 中应用于对空气及水 的净 化 ， 以及放射性物质的吸收 。
【 文章编号 】 １０ —６３ ００ ７ ３ — ２ ０ ３２７（ １） — １ ０ ２ ０
烟气中的二氧化硫对人体 ， 对动植物都有较大 的危害 ， 著名 的“ 八大公害事件” 之一 的伦敦烟雾事件就是由二氧化硫形成的 酸雾引起的 ， 二氧化硫 的控制越来越引起 国家和企业的关注。 目前使用 比较 流行 的 Ｆ Ｄ湿法烟气脱硫 主要 针对 含二氧 Ｇ 化硫浓度为 １ 。 １ ％ 之 ％的烟气 ， 其效率高达 ９ ％以上 ， ５ 但缺点在 于其后续产 物较多 ， 反应耗能较多 。而作为 于法脱 硫的主要技 术 Ｃ Ｂ 说 ， Ｆｔ 味 其效率 一般不 如湿法高 ， 而其后续产 品同样难 以 处理 。高于 １ ％的烟气主要 采用钒催化剂接触制取硫 酸的方 法
１ 碳 纤 维 的分 类及 应 用 范 围 ． ２
作为既活性炭 ，颗粒 状活性炭后 的第三代活性炭产品 ， 活
性碳纤维有着无可 比拟 的优 点 主要体现 在以下方面 ： ，
（１） 附 范 围 大 ： 究 表 明 ， 吸 附 剂 孔 径 约 为 被 吸 附 分 吸 研 当
活性 碳纤维按 照制备时 的前 驱体不 同可 以分 为再生纤 维
２ 活性 碳纤 维的 结构 特点 及优 点
２１ 活性 碳 纤 维 的 结 构 特 点阁 ．
ＡＣ Ｆ是由 Ｃ （ Ｆ 碳纤维 ） 活化而成 ， 在原丝的碳化过程 中， 非

碳纤维的分类

碳纤维的分类

高性能 碳纤维
高强度碳纤维 高模量碳纤维 超高强碳纤维 超高模碳纤维 高强－高模碳纤维 中强－中模碳纤维 等
按碳纤维的 功能分类
受力结构用碳纤维 耐焰用碳纤维 导电用碳纤维 润滑用碳纤维 耐磨用碳纤维 活性碳纤维
按制造条件和 方法分类
碳纤维：碳化温度1200～1500oC，碳含量
95％以上。
石墨纤维：石墨化温度2000oC以上，碳含
有机纤维
预氧化处理
高温碳化
原丝
碳纤维的表面处理
途径： 清除表面杂质； 在纤维表面形成微孔或者刻蚀沟槽。增加表面能； 引进具有极性或者反应性官能团；形成能与树脂起作用 的中间层。
ö 扫描电镜(SEM)：纤维表面缺陷 ö 透射电镜(TEM)：纤维内部结构
碳纤维的分类
碳纤维的分类方法
按原丝类型 按碳纤维性能 按碳纤维的功能 按制造条件和方法
按原丝类型分类
聚丙烯腈基 粘胶基
沥青基 木质素纤维基 其他有机纤维基
按碳纤维 性能分类
通用级碳纤维：拉伸强度<1.4GPa，
拉伸模量 <140GPa
量99％以上。
活性碳纤维：气体活化法，碳纤维在600～
1200oC，用水蒸汽、CO2、 空气等活化。
气相生长碳纤维：惰性气氛中将小分子有
机物在高温下沉积成纤维－ 晶须或短纤维。
碳纤维的制造
碳纤维不能用熔融法或溶液法直接纺丝，只 能以有机纤维为原料，采用间接方法来制造。
以有机纤维为原料制造碳纤维的过程：
弯曲，彼此交叉的许多条带状组成的结构。
碳纤维的性能
碳纤维的物理性质：耐热性 热膨胀系数性 热导率 比热 导电性 润滑性
碳纤维的化学性质：耐一般的酸碱

活性碳纤维复合保鲜块

活性碳纤维复合保鲜块

一６２＋　高荦斗铍鲜雏与应用　第３７卷　伸，即得到所述碳纳米管／聚酰胺６复合纳米纤维　长丝纱。本发明形成了碳纳米管／聚酰胺６纳米纤　维长丝纱的１０　ｈ以上无断头的连续纺丝技术，制　得的碳纳米管／聚酰胺６复合纳米纤维长丝纱具有　优良的力学性能，有望应用于微型电子器件、超　轻薄型功能纺织品、智能纺织品以及高强度纳米　纤维复合材料等。　专利申请号：ＣＮ２０１　０１　０１５１　０３６．１公开号：ＣＮ１　０１８４５６８０Ａ　申请人：苏州大学　碳纳米管改性纤维线的制造方法　及其制造装置　本发明涉及一种碳纳米管改性纤维线的制　造方法及其制造装置。其特别之处在于：将碳纳　米管溶于有机溶剂中，并进行超声分散，制得碳　纳米管悬浮液；纤维线浸于所述悬浮液中，锥形　两极通电，形成不均匀电场；提拉所述纤维线离　开所述悬浮液液面，即可获得碳纳米管改性纤维　线。本发明与现有技术相比的特点是：利用不均　匀电场，促使处于静电感应状态的碳纳米管快速　有效地进入位于电场最强处天然纤维线的毛细管　中，同时也吸附在天然纤维线的外表面上，故可　以在一次工序中完成制造碳纳米管改性纤维线的　工作，具有较高的工效。　专利中请号：ＣＮ２０１　Ｏｌ　０１６２７２４．８公开号：ＣＮ１　０１８４５７５０Ａ　申请人：冯静　碳纳米管或碳纳米纤维的　生产装置和采集装置　一种含有碳纳米管且从反应器中排放出的废　气经过排放管被导入到过滤器中。在过滤器的下　游设置有吹风机。吹风机用于抽吸排放管中的排　放气体。因此，即使过滤器已开始被阻塞，仍可　阻止在过滤器上游侧排放管内的压力上升。　专利申请号：ＣＮ２００８８０１１　０６１　３．３公开号：ＣＮ１　０１８４８８５９Ａ　申请人：日本日机装株式会社　

聚四氟乙烯纤维的制造方法　及聚四氟乙烯纤维　

本发明提供无需象乳液纺丝法那样使用基质　材料就能够制造聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）纤维特别是　ＰＴＦＥ长纤维、并且生产率优于包括切膜丝法在内　的现有制造方法且能够提高所得纤维的机械特性　和直径的自由度的ＰＴＦＥ纤维制造方法。通过在　ＰＴＦＥ的熔点以上的温度下对细绳状的含ＰＴＦＥ固　形物（第一固形物）进行拉拔加工，使上述第一　固形物的直径减小的方法。第一固形物例如可以　由内含水和表面活性剂的细绳状含ＰＴＦＥ固形物　（第二固形物）通过使该固形物中所含的水量减　少而得到。　专利申请号：ＣＮ２００８８０１　０２７２　３．５公开号：ＣＮ１　０１８４９０４６Ａ　申请人：Ｅｌ本日东电工株式会社；国立大学法人京都工艺　纤维大学　

活性炭纤维布医用疗伤膜

活性炭纤维布医用疗伤膜
开放性大孔 结构 的刚性炭质 吸 附材 料 ．这 种 开放性 的孔结构 ，使气态 或液态 吸附质能 够在其 产 品的体 相 内 自由流动 ，从 而快速 到达活性 碳纤维 表 面被吸 附， 吸附和脱 附速 度快 。 此外 ， 它还具 有发达 的微孔 和过渡孔 ， 较好 的耐
直接 倒掉 的方 式 ， 符合环保 要求 。 不 从磷 化渣 中回收
手段 。 ，
三、 提供 技术 的程度 和合作方式 ： 联合 开发工业
化生产 技术 。
活性 炭 纤 维 布 医用疗 伤 膜
一
４ 液 化气 等低 碳 烃制 Ｂ Ｘ 技术 采用 沸 石分 子 、 Ｔ 筛催 化剂 ， 类催化 剂无腐蚀 无污染 ， 以反复再 生 此 可
使用 ， 了催化 剂烧 炭再 生过程 中排 放含 ＣＯ 除 的烟
有用 物 质 ， 变废 为宝 ， 不但 能减 少 环境 污染 ， 且具 而
有较 高的经济 价值 和较好 的社 会效益 。经大量 的研
究 ， 化渣 的处理与 资源化产 品如下 ： 磷 １ 磷化 液 ； 、 锈 转 化剂 ； 、 毒 防锈 颜 料 ； 、 、 ２带 ３无 ４
聚合磷 酸氯化 铁混凝 剂 。 二、 提供技 术 的程 度和合作 方式 ： 技 术转让 、 联合 开发或销售 产品 。
、
项 目和技术 简介 ：
变压 吸附 （ｓ ） Ｐ Ａ 和变 温吸 附（ Ｓ 是 在众 多 生产 Ｔ Ａ） 领域 获得广泛 应用 的成熟技 术 ．该 技术 的核心 是性
能优异 的吸 附材 料 ， 目前 常用 的吸 附材料有沸 石 、 活
工业 磷 化 渣 的处 理与 资 源化
一
性炭 、 分子筛 等 。 型吸 附材料 的开发研究 是 提高 炭 新 该 技术经 济效益 的关键 。本技术 是一 种新型 的活 性 炭纤维基 复合分 子筛材 料的制 备技术 。它是 以短 切

活性碳纤维对甲醛吸附转化性能的研究

活性碳纤维对甲醛吸附转化性能的研究
样 品。
２２ 样 品 制 备 ．
３ 结 果 与讨 论
３１ 不同浸 渍活， ． 陛碳纤 维的 元素组 成及 Ｆ — Ｒ分 ＴＩ
析
将 Ａ Ｆ样 品在 １５℃干燥 ，然 后在 一定的 ｐ Ｃ ０ Ｈ
值下 （ 溶液 的 ｐ Ｈ值 由一 定 量的 Ｈ １ Ｋ Ｈ来调 Ｃ和 Ｏ
由不 同 的前驱 体 原料 、不 同的 活化 方 法 以及
干。
表面 化学 组 成也 是影 响 其吸 附 性能 的重要 因 素之
一
２ 甲醛吸 吸附剂 由于氧的化
由于 甲醛在常温下很不稳 定 ，易于聚合 ，因此
学吸附及活化 剂的高反应性 ，含 氧化合物将在其表 面形成并将 在吸附 中发挥 重要 的作用 。典型的含氧 基 团有羧基 、酚 羟基 、内酯基和 醌型羰 基等 【。 ｌ １ 表 １ 为浸渍样 品 的制备 条件和 元素分 析数据 。 从 表 中数 据可 知 ：Ｒ ｙ ｎ Ａ Ｆ样 品 中含 有相 对较 ａｏ — Ｃ 高 含量的氧 和极少 量的氮 ，而 Ｐ Ｎ Ａ Ｆ样品 中含 Ａ—Ｃ
０
＋
一
－
［ ｘ ＼一一 － ｗ］ ｃ Ｏ－ ｂ－＿ Ｈ
基 于 此 ．可 以通 过在 ＡＣ Ｆ上 添 加 一 些 含 一 ＮＨ
的亲水性有机化合物 ，以期通过化学吸附 与物理吸 附共 同作用来改善非极性的 Ａ Ｆ对醛类 物质 的吸 Ｃ 附性能。由不同的原料、不同的活化方法 以及不同 的浸 渍溶液所制备的 Ａ Ｆ具有不同的表 面化学结 Ｃ 构和孔隙结构 ，因而其吸附性能就有明显的差异。 本文研究了经对胺基苯 甲酸 （ ａ ｉ ｂｎｏ ｉ， ｐ ｍｎ ｅｚｉ ａ ｄ － ｏ ｃｃ ＰＢ ） Ａ Ａ 浸渍 的粘 胶基 （ ａｏ）一 Ｃ ｓ Ｒ ｙｎ Ａ Ｆ 和聚丙烯腈 基 （ Ｎ 一 Ｃｓ Ｐ ） Ａ Ｆ 对甲醛脱除性能的差异 ， Ａ 并就其

日本高新技术——活性炭专用纤维,有机溶剂废气的克星

日本高新技术——活性炭专用纤维,有机溶剂废气的克星
。
为重要
拥 有 丰 田 汽车
、
索尼
、
佳 能 等领 头 羊企 业 的 优
广泛
、
使 用 量 也 成 倍 的快 速 增 长
，
但是
，
这些 溶剂在使
势 客户 便 是 对 东 邦 化 工 建 设 株 式 会 社 该 回 收 装置 性 能
，
用 过 程 中所 挥 发 出 来 的有 机 物
大 多具 有毒性和 危 险
18 9
m
，
回 收处 理 后
出 口 浓 度 就 可 以达 到 2 0 p p m 左
，
体进 行 回 收 利 用 无 论 从 法 律 方 面 还 是 大 气 环 境 以及 职
，
右 对 于 部 分 客 户 的极 高 要 求
比 如 二 氯 乙 烷 的进 口 浓
，
工 职 业 健 康保 护 方 面
，
安 全 经 济 有 效 的处 理 方 法 都
。
设 备 的 投 资费 用 为 后 者 的 2 ／3 性 碳 回收 装 置 的
，
，
运 行 费 用 也 仅 为颗 粒 活
型企 业 客户
使用 该装置
，
，
可 以将 排 放 到 空 气 中 的 有 机
，
60％
。
溶 剂 气 体 回 收 回 来 从 而 减 少 溶 剂 的 采 购量 溶 剂成本 的效果 假如
。
一
随着 工 业 的 发 展
，
使 用 过 有 机 溶 剂 废 气 回 收 处 理 装 置 的企 业 都 知 道
、
，
油漆
、
涂料
，
、
印刷
、
医药
、
造纸

生物活性炭纤维(bacf)在水处理中的应用探讨

生物活性炭纤维(bacf)在水处理中的应用探讨

环境科学241生物活性炭纤维(BACF)在水处理中的应用探讨沈 强（浙江竟成环境咨询有限公司，浙江 温州 325000）摘要：生物活性炭纤维(BACF)技术相较于传统生物水处理方法具有明显的技术优势和应用优势，本文从BACF 技术的概述和特点分析出发，对BACF 技术在水处理中的应用进行要点剖析，为新型水处理水技术的进一步发展提供理论依据。

关键词：生物活性炭纤维（BACF）；水处理；技术应用生物活性炭纤维(BACF)技术作为今年来发展迅猛的一种新型的水处理技术，对于水源中的重金属、有机物、氮、磷、微污染物质都具有良好的去除效果，并且具有高效、节能、可再生、可循环的应用优势，拥有广阔的发展和应用前景。

对于生物活性碳纤维技术进行应用上的探讨，对我国水处理技术的进一步推动有着重要意义。

1 生物活性炭纤维(BACF)技术概述从上个世纪中期开始，欧洲的德国、法国、瑞士、荷兰等国家开始研发和使用生物活性炭（BAC）水处理技术，通过在颗粒活性炭基质上附着培养微生物，来提高活性炭的吸附能力和再生能力，以延长活性炭的使用寿命，提高其水处理效果。

但是在实际应用中逐步发现，颗粒活性炭作为生物载体具有很多的缺点。

由于颗粒活性炭的不稳定性，颗粒间的松动和移位容易导致水处理滤层的破裂和空缺，以及机械强度的大大降低，不能有效保证水处理效果，并且溢出的颗粒活性炭还可能对水造成二次污染，非常不利于滤层的稳定性和可循环利用。

因此必须考虑一种稳定且有效的活性炭基层，来解决这些问题。

生物活性炭纤维(BACF)是在传统生物活性炭（BAC）技术基础上发展而来的一种新型高效活性炭材料。

BACF 以活性炭纤维(ACF)作为生物载体，用活性炭纤维（ACF）来代替原本的颗粒活性炭基层，可以在活性炭纤维（ACF）表面形成一层均匀且稳定的活性生物层，大大提高滤层物质对水中污染物的吸附能力和降解能力，有效达到预期的水处理净化效果。

2 生物活性炭纤维(BACF)技术优势与普通的传统生物活性炭水处理技术相比，生物活性炭纤维(BACF)有碳含量高、比表面积大、微孔丰富、孔径小且分布密集、吸附量大、吸附速度快以及材料再生容易的特点。

活性炭和活性炭纤维在防护口罩中的应用

活性炭和活性炭纤维在防护口罩中的应用

效活性炭布组成， 可有效阻隔空气 中的微粒飘尘， 吸附各种工业废气
性挥发物、农药、ＳＯ ２、Ｃｌ２ 等刺激性 性挥发物的化工物质场所， 活性炭 气体的场合， 防毒、除 臭 效 果 显 著 。 纤维防护口罩能起到普通口罩不能
如苯、甲醛、氨气等 ， 减 低 有 害 气 体 主 要 品 种 包 括 ： ４ 层 、６ 层 、８ 层 和 ９ 起的作用， 有效防止 ５ μｍ 以下的
形成分子筛从而达到分离目的。
高过滤效率的过滤介质。非织造布
（ ４） 吸 附 层 薄 ， 可 以 使 设 备 更 有很多类型， 其中针刺非织造布、浸
加小型化。
渍法化学粘合非织造布、湿法非织
（ ５） 强度大， 不易粉化， 二次污 造布、水刺法非织造布、纺粘法非织
染小， 同时纯度高， 杂质少。
造布和熔喷法非织造布等都对颗粒
―
防护装备， ２００３
（ ３） ： １５～１６
罩、３Ｍ 杯型活性炭口罩等。其中平
活性碳纤维防护口罩的主要特 纤维制成活性炭纤维口罩， 除了延
面活性炭口罩 结 构 由 两 层 无 纺 布 、 点是： 具有防毒、滤菌、除臭、阻尘等 长 使 用 时 间 ， 还 具 有 防 毒 、滤 菌 功
内 夹 一 层 超 细 熔 喷 滤 纸 和 一 层 高 功效； 特别适用于含有有机气体、酸 能。在含有大量有机气体、农药、酸
１９６２ 年， 美国专利首次涉及到 活 性 炭 纤 维 技 术 ， Ａｂｂｏｔｔ 以 粘 胶 纤 维为原料， 进行炭化和活化等处理 后成功地制成了活性炭纤维； 同年， 日本进藤以特种聚丙烯酯为原料， 制得 ＰＡＮ 基活 性炭纤维； １９７２ 年， Ａｒｏｎｓ 和 Ｍａｃｎａｉｒ 以 酚 醛 为 原 料 制 得活性炭纤 维； １９７５ 年， 日本东洋 纺织公司制成高性能粘胶基活性 炭 纤 维 和 再 生 活 性 炭 纤 维 ； １９８３
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活性炭纤维
活性炭纤维（ACF），亦称纤维状活性炭，是性能优于活性炭的高效活性吸附材
料和环保工程材料。其超过50%的碳原子位于内外表面，构筑成独特的吸附结构，被
称为表面性固体。 它是由纤维状前驱体，经一定的程序炭化活化而成。较发达的比
表面积和较窄的孔径分布使得它具有较快的吸附脱附速度和较大的吸附容量，且由于
它可方便地加工为毡、布、纸等不同的形状，并具有耐酸碱耐腐蚀特性，使得其一问
世就得到人们广泛的关注和深入的研究。目前已在环境保护、催化、医药、军工等领
域得到广泛应用。
自1962年美国专利首次涉及随后美国ORNL使用活性炭纤维过滤放射性碘辐射
以来，不同前驱体有机纤维及其活性炭纤维的研究和应用得到快速发展。美国、英国、
前苏联、特别是日本，是研究和使用ACF的大国，年产量近千吨。国内的ACF研究
起始于80年代末期，到90年代后期陆续出现工业化装置。大多处于实验室研究阶段。
制造方法：前驱体原料的不同，ACF的生产工艺和产品的结构也明显不同。AC
F的生产一般是将有机前驱体纤维在低温200 ℃～400 ℃下进行稳定化处理，随后
进行(炭化)活化。常用的活化方法主要有：用CO2或水蒸汽的物理活化法以及用Zn
CI2，H3PO，H2PO4，KOH 的化学活化法，处理温度在700 ℃～1 000 ℃间，不
同的处理工艺(时间，温度，活化剂量等)对应产品具有不同的孔隙结构和性能。用作
ACF前驱体的有机纤维主要有纤维素基，PAN基，酚醛基，沥青基，聚乙烯醇基，
苯乙烯/烯烃共聚物和木质素纤维等。商业化的主要是前4种。
结构特征：活性炭纤维是一种典型的微孔炭（MPAC），被认为是“超微粒子、表
面不规则的构造以及极狭小空间的组合”，直径为10 μm～30 μm。孔隙直接开口于
纤维表面，超微粒子以各种方式结合在一起，形成丰富的纳米空间，形成的这些空间
的大小与超微粒子处于同一个数量级，从而造就了较大的比表面积。其含有的许多不
规则结构-杂环结构或含有表面官能团的微结构，具有极大的表面能，也造就了微孔
相对孔壁分子共同作用形成强大的分子场，提供了一个吸附态分子物理和化学变化的
高压体系。使得吸附质到达吸附位的扩散路径比活性炭短、驱动力大且孔径分布集中，
这是造成ACF比活性炭比表面积大、吸脱附速率快、吸附效率高的主要原因。
功能化方法：功能化主要通过孔隙结构控制和表面化学改性来满足对特定物质的
高效吸附转化。
ACF通常适用于气相和液相低分子量分子(MW=300以下)的吸附。当吸附剂微孔
大小为吸附质分子临界尺寸的两倍左右时，吸附质较容易吸附。孔径调整的目的就是
使ACF的细孔与吸附质分子尺寸相当，通常采用下列方法：1)活化工艺或活化程度
的改变（至纳米级）；2)在原纤维中添加金属化合物或其它物质经炭化活化，或采用
ACF添加金属化合物后再活化（中孔为主），原料纤维预先具有接近大孔的孔径（大
孔）；3)烃类热解在细孔壁上沉积、高温后处理（使孔径变小)。
表面化学改性主要改变ACF的表面酸、碱性，引入或除去某些表面官能团。经
高温或经氢化处理可脱除表面含氧基团(还原)；通过气相氧化和液相氧化的方法可获
得酸性表面。改性需综合考虑物理结构与化学结构的影响。
活性炭纤维的型号及相关参数
型 号
SY- 1000 SY- 1300 SY - 1500 SY-1600
比表面积（㎡/g）
900-1000 1150-1250 1300-1400 1450-1550
吸苯量 （w t%）
30-35 38-43 45-50 53-58
吸碘值 （mg/g）
850-900 1100-1200 1300-1400 1400-1500