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1、炭素2008年第3期·34·CARBON总第135期文章编号:1001-8948(2008)03-0034-04纳米孔聚乙酸乙烯酯-活性炭复合材料的制备及吸附性能研究王改娟,周志平(江苏大学材料科学与工程学院,镇江212013)2摘要:用稻壳制备出比表面积为1100m/g,平均孔径为3.8nm的活性炭作为无机相,用乙酸乙烯酯作为有机相,制备纳米孔聚丙烯酸-活性炭复合材料,并测试其对染料的吸附。结果发现经聚合物修饰过的活性炭吸附能力增强,而且以化学吸附为主,不会随时间延长而导致被吸附物质脱落。关键词:纳米孔;聚乙酸乙烯酯;活性炭;复合材料;吸附中图分类号:TB
2、332文献标识码:APREPARATIONANDADSORPTIONPROPERTIESOFNANO-POLYVINYLACETATE-ACTIVEDCARBONCOMPOSITEMATERIALWangGai-juan,ZhouZhi-ping(SchoolofMaterialScienceandEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013,China)Abstract:Firstly,wepreparedhusk-basedactivatedcarbonusedastheinorganicphase,whic
3、hhasthe2specificsurfaceareaof1100m/gandtheaverageporesizeof3.8nm,andpolyvinylacetateusedastheorganicphase.Thenwepreparedcompositematerialsofpdycrylicacid-activatedcarbonandtestedtheiradsorptionabilityfordye.Wefoundthattheadsorptioncapacityofactivatedcarbonmodifiedbythepolymerincrea
4、sed,whichismainlychemicaladsorption,anditwouldnotlossthedyewithtime.Keywords:nano-holes;polyvinylacetate;activatedcarbon;compositematerials;adsorption[4,5]料和无机材料的分子级结合。这种复合使材料在1引言力学性能、耐高温、耐磨损、柔韧性、功能性等方面表[1]多孔材料是人们最先认识的纳米材料之一,现出单体有机高分子材料或无机材料所不具备的优[6,7][8]纳米多孔材料具有大比表面积、高孔隙率、低密度、越性能,
5、使其具有更广阔的应用前景。高的透过性、可组装性和高吸附性等诸多性能。近年2试验与表征来,纳米多孔有机-无机复合颗粒的研究引起了人[2,3]们极大的关注。纳米多孔聚合物-无机复合材料2.1稻壳基活性炭制备是在无机相区和高聚物相区至少有一维在0～取一定量已去除杂质的稻壳,用清水洗净,放入100nm范围内的复合材料,它实现了有机高分子材80℃电热恒温干燥箱烘干数天后,将干燥恒重后的收稿日期:2008-04-05基金项目:国家自然科学基金资助项目(20774038)作者简介:王改娟(1984-),女,陕西西安人,在读硕士,师从周志平教授,从事纳米孔聚合物-无机复合材
6、料吸附性能研究。第3期王改娟等纳米孔聚乙酸乙烯酯-活性炭复合材料的制备及吸附性能研究·35·稻壳过40目筛,去除筛下物。将筛分后的稻壳放入449C综合热分析仪测定(氮气气氛,25℃～700℃,程序升温炉内,于550℃在氮气保护下炭化4h。将炭升温速率20℃/min。化物粉碎后与NaOH以1∶3质量比进行均匀混合,3结果与讨论在400℃下预处理30min,再升温到700℃,进行高温活化1.5h,完成稻壳活性炭活化。所得物用水反复3.1吸附-脱附曲线分析[11]冲洗至中性,110℃下烘干(记为AC)。图1显示的是样品PVAc-AC的氮气吸附-纳米孔聚合物-无机复
7、合材料将无机纳米材料脱附曲线,从图中可以观察到,样品PVAc-AC基与聚合物的功能性相结合,且保留纳米孔的存在为本保持着AC的形状,从下表中相应的结构参数,2材料的应用提供了通道,比如质子的传送、溶液的运可以看到合成的AC的BET比表面积为1100m·-13输、气体的扩散、各种生物反应的快速进行,另外还g,平均孔径为3.8nm,孔道容积为0.67cm·-1提高了孔的抗机械压缩性能的稳定性、耐热、耐化学g,引入PVAc后,PVAc-AC材料的比表面积和2-1性。智能化和功能化聚合物-无机纳米复合材料的孔道容积有所下降,比表面积降至560m·g,孔[9,10]道
8、容积也减少了很多。这表明当大量PVAc在活性研究成为
