活性碳纖維電紡布其孔洞特性的研究

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1、活性碳纖維電紡布其孔洞特性的研究二、實驗國立台灣科技大學高分子工程所將聚丙烯腈原料（PAN）溶解在N-NDimethylformamide（DMF），溶液調配之重量百分蘇清淵、黃耀賢比為DMF/PAN=85/15(w/w)，再將其溶液置於靜電紡摘要絲機台使其溶液由噴嘴頭噴出，選用泰勒錐形20號的紡絲針頭，在噴嘴頭接上正電荷而在收集板上本研究以聚丙烯腈為原料，首先利用靜電紡絲接上負電荷，將其電壓調成30-50kv，從針頭到收機台製作奈米纖維布，再利用箱型式高溫爐先製成集板的隔距為20公分，其噴射出的纖維將會落在氧化纖維布為基材探討其碳化、活化後

2、的吸附性收集板上而逐漸形成不織布型態；再進行氧化工質，實驗中利用直立連續半開放式高溫爐，通以水程，使其內部纖維結構穩定化，氧化條件為1℃蒸氣為活化源，藉由不同的加工條件，包括不同的【7】/min上升到300℃，然後持溫半小時，製成氧化喂布速度（10cm/min、20cm/min、30cm/min）纖維布再將其送進直立連續半開放式高溫爐，進行以及不同的活化源供給量（80ml/min、120碳化、活化工程，高溫爐最高溫度設定為1000℃【7】，ml/min、160ml/min），製備出各種條件的活性碳並以水蒸氣為其活化源，喂布速率為10cm/mi

3、n、纖維電紡布。由氮氣等溫吸附測試得知，實驗樣品20cm/min、30cm/min，配合不同的活化源供給量為的孔洞大多以微孔和中孔居多。結果顯示當喂布速80ml/min、120ml/min、160ml/min，製造出各種條率為10cm/min、活化源120ml/min時其比表面積件之活性碳纖維布，實驗中另以掃瞄式電子顯微鏡2最佳值可高達1114(m/g)。(SEM)觀察其孔洞分佈，比表面積和孔洞尺寸大小經由比表面積/孔隙度分析儀(MICROMERITICSASAP2010)利用BET方程式分析。關鍵詞：靜電紡絲、活化工程、比表面積、活性碳吸附

4、材三、實驗設備ABSTRACT3.1實驗材料係由東華合纖股份有限公司提供之聚丙烯腈Firstly,weutilizedanElectrospinner320k之纖維束，單根纖維細度約2丹尼。(ES)toproduceprecursorofPAN-based（1）玻璃轉移點溫度（Tg）：82℃oxidizednanofibersnon-wovenfabricsfrom（2）熔點（Tm）：238℃Polyacrylonitrile(PAN)fibersolution.Inthe3（3）比重（g/cm）約為：1.16~1.2。experiment,

5、weinvestigatedthepore3.2實驗藥劑與氣體characteristicsoftheactivatedcarbonES（1）二甲基甲醯胺（N,N-dimethylfiberbychangingparametersoftheFormamide,D.M.F，HCON(CH2)2）carbonizationandactivationbasedonthe（2）空氣（Air）PAN-basedoxidizedfabrics.Theresultsshowed（3）液態氮（LiquidNitrogen）：N2thatusing120ml/

6、minflowrateofsteamasthe（4）高純度氮氣（HighpurityNitrogen）：N2activatorand10cm/minproductionratearethe（5）高純度氮氣（HighpurityHelium）：Heoptimumproductionconditionstogainthe23.3實驗設備與測試儀器higherBETsurfaceareaof1114m/g.In（1）靜電紡絲機台（係由紡織綜合研究所提供）addition,mostporesappearedasmicropores（2）自行設計之氧化

7、夾具及機台andmediumporesbytheanalysisofadsorptiono（3）箱型式高溫爐isothermsofnitrogenat77K.（4）直立連續半開放式高溫爐（5）掃瞄式電子顯微鏡(SEM)：CambridgeKEYWORD：Electrospinning、activation、BET、SEMS360absorbent（6）比表面積/孔隙度分析儀(MICROMERITICSASAP一、前言2010)(7)高解析度場發射掃描式電子顯微鏡靜電紡絲是一種可以生產極細纖維的方法，這(HighResolutionField-

8、EmissionScanning種生產方法最早是在1934年被創造出來的，世界【1】ElectronMicroscope):JEOLJSM-6500F上第一篇專利是