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1、2007年第4期炭素总第132期CARBON·45·文章编号:1001-8948(2007)04-0045-04粘胶基活性炭纤维及其改性梁英娟,罗湘南(河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄050018)摘要:粘胶基活性炭纤维比普通活性炭性能优越,吸附量大,机械强度高,吸附、脱附速度快,正逐渐地被用于废水处理,饮用水及空气净化等多种领域。本文介绍了粘胶基活性炭纤维材料的结构,性能、制备过程,以及化学改性的国内外研究情况,并对其应用前景进行了展望。关键词:活性炭纤维;吸附;改性中图分类号:TQ34218
2、6文献标识码:ADEVELOPMENTANDAPPLICATIONOFVISCOSE-BASEDACTIVECARBONFIBERLiangYing2juan,LuoXiang2nan(CollegeofEnvironmentScienceandEngineering,HebeiUnivesityofScienceandtechnology,HebeiShijiazhuang050018,China)Abstract:Comparedwithconventionalactivatedcarbons,vis
3、cose-basedACFshaveadvantagesoflargeadsorptivecapacity,highmechanicstrength,fastadsorption,anddesorptionkinetics,sotheapplicationofACFwasincreasinginthewastewatertreatment,potablewaterpurificat-ion,aircleaning,andsoon,Thestructures,performance,preparationm
4、ethods,andchemicalmodificationofviscose-basedactivatedcarbonfiber(ACF)werereviewedindetail.Thedomesticandinternationalprogresswerediscussed.Asanewtypeofhighperformanceabsorbent,viscose-basedACFhasbeenwidelyusedforenvironmenttechnolo2gies.Theexpectationofa
5、ctivatedcarbonfiberswassystematicallydiscussedinthispaper.Keywords:activatedcarbonfiber;adsorption;modification等系列的ACF,其产量以粘胶基最多。粘胶基活性0前言炭纤维的制备原料低廉,得率高,研制成功的最早,活性炭纤维(ActivatedCarbonFiber,ACF)是结构性能优良,是目前工业化生产和应用最广泛的继粉状活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)之后随活性炭纤维。着炭纤维工业发展起来
6、的一种新型多孔炭材料。除1结构特点了粘胶基、酚醛基、聚丙烯腈基和沥青基等比较常见外,还有采用其他原料制成的,如降偏二氯乙烯、聚111高比表面积2酰亚胺纤维、PBO纤维、聚苯乙烯纤维、聚乙烯醇纤粘胶基活性炭纤维的比表面积从900mög至2维、聚氯乙烯(Saran)基、PVA基、天然植物纤维基2000mög,有巨大的伸缩空间,可以根据不同的需收稿日期:2007-04-18作者简介:梁英娟(1974-),在读硕士,研究方向:污染防治技术。·46·炭素2007年要进行制备。215生物相容性112孔径均匀ACF易于
7、微生物的固着,具有良好的生物相容基本为紊乱碳层堆叠的类石墨微晶结构;孔结性。利用此特性,发挥微生物的降解和活性炭吸附的[1]构以微孔为主,92%的孔径<2nm。变化范围可以协同效应,来提高活性炭的吸附容量及去除有机物从012nm～2nm,含有少量的中孔,基本上没有大的能力。为此,在饮用水深度处理中,用其作为载体,[6]孔。ACF的微孔,基本按径向分布,直接开口于表快速固定微生物,去除水中有机物。研究表明,[2]面。ACF表面润湿性与某些酸性官能团的增加,有助于113活性基团丰富表面微生物的生长;增加ACF
8、比表面积有利于提高[7～8]粘胶基ACF的主要成分是碳,此外还有少量的其表面微生物的活性。氧和氢等元素,纤维表面结构复杂,有类石墨或交联ACF对人体无毒、无副作用,有优良的吸附性[3]烃类的碳氢结构单元、羟基、醚基、羰基、羧基等,能,因而在医药产品上很有应用前景。前苏联曾发明具有含氮官能团是其应用在脱硫脱氮领域的一个很ACF敷料,对外伤急救十分有效。重要的因素。由于基团活性强,可以与多种物质发生3制备反应。早期采用直接炭化-活
