活性炭纤维ppt课件.ppt

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1、主要内容：活性炭纤维（ACF）的特点ACF的制备ACF在水处理方面的应用ACF深入研究方向一、活性炭纤维（ACF）特点活性炭纤维(ActivatedcarbonFiber，ACF)是20世纪70年代后期发展起来的第三代高效活性吸附材料和环保工程材料。与目前常用的粉末及颗粒活性炭相比其含碳量高、比表面积大、微孔丰富，孔径小且分布窄，具有较大的吸附量和较快的吸附速度，再生脱附容易，工艺灵活(可制成纱、布、毡、纸等多种形态)。目前ACF已被广泛应用于工业废水、废气的处理。活性碳纤维的特点比表面积大，以微孔为主、孔径分布均匀；加工成型性好，可制成无纺布、布、纸、毡等

2、；具有较高强度，不易粉化，不造成二次污染；吸附能力强，吸附容量大；吸附、脱附速度快；对低浓度物质具有良好吸附能力，避免漏吸；具有较强的氧化还原能力，可用于贵金属回收；含氮ACF对含硫有机物具有特殊吸附能力。二、ACF的结构及性能主要发育了大量的微孔，都直接开于表面。因此，活性炭纤维具有很大的比表面积（多数在800～1500㎡／g）。此外，活性炭纤维的主要成分是C，但也存在微量的杂质原子，包括O、H，此外还有N、S等。它们与C结合形成相应的官能团，其中以含氧基团在活性炭纤维表面含量较为丰富。活性炭纤维与颗粒状活性炭的区别：活性炭：活性炭含有大孔，中孔和微孔，其

3、吸附主要为物理吸附，吸附过程一般分为3个阶段：外部扩散、内部扩散、吸附反应。主要影响吸附速率的是前两个阶段。活性炭纤维：大量的微孔直接开于表面。没有内部扩散阶段。吸附过程只有两步：外部扩散、吸附反应。没有内部扩散阶段。此外，活性炭纤维的主要成分是C，但也存在微量的杂质原子，包括O、H，此外还有N、S等。它们与C结合形成相应的官能团，其中以含氧基团在活性炭纤维表面含量较为丰富。这些特征赋予炭纤维具有优良的吸附性能：炭纤维优良的吸附性能：吸附容量大，达到吸附平衡的速率快，对有机蒸气的吸附量比粒状活性炭大几倍甚至几十倍；吸附脱附速度快，再生容易，不易粉化；吸附力强

4、、吸附完全，特别适用于吸附去除ppm、ppb级乃至更低浓度的水中有机物；具有氧化还原能力，可将贵金属离子及H92+等离子还原为低价离子或金属单质。三、ACF在水处理方面的应用ACF较传统活性炭吸附速度快、容量大、再生容易，且含碳量高，是良好的吸附材料，非常适于在水处理中使用。采用处理原水或废水，不仅可满足处理的要求，还可大大减小处理装置的体积，提高了处理效率。因而在水处理中有较广泛的应用。饮用水的净化工业用水处理废水处理1、饮用水的净化ACF的微孔孔径具有可调节性，可以针对不同的有机微污染物，选择性的设计出具有不同吸附性能的ACF，从而能够去除水源中的各种污

5、染物质。ACF对水质混浊有明显的澄清作用，可以除去水中的异臭、异味；对氰、氯、氟、酚等有机化合物去除率达90％以上，对细菌有极好的过滤效果，如大肠杆菌去除率达98％。ACF在净水器中的应用日本酸素氧气公司和三菱人造丝公司开发的多功能超小型净水器，具有过滤除臭、灭菌和变硬水为软水的功能，还可把江水、河流湖泊水直接变为饮用水。东邦人造丝公司用聚丙烯腈基ACF生产家用净水器，还和可乐丽公司共同开发了用于水厂和糖厂的净水装置，可脱色、脱臭和除去有机物沈阳和天津也已逐步使用ACF制作的小型家用净水器。2、工业用水处理活性炭纤维与有机功能纤维配合，可用于循环冷却用水及锅

6、炉用水的防垢、防腐处理。功能纤维对循环水中的钙镁离子起到吸附、增溶的作用。循环水中该两种离子的浓度基本稳定在60mg／L的水平上，这一方面是活性炭纤维表面含丰富的酸性官能团，与钙镁离子发生离子交换的结果；另一方面，活性炭纤维在吸附或与溶解氧作用时，生成了CO2，调节了体系的酸度，增大了钙镁离子的溶解性。功能纤维可以吸附水中的有机物及微生物，降低水中溶解氧浓度，抑制水中好氧生物的滋生繁殖。用活性炭纤维处理空调循环水四个月，其微生物指标远低于控制标准，且效果好，成本低，免除了定期换药、投药的麻烦，也减少了环境污染。还可以调节体系的电势差，故可有效地防止水的结垢及

7、对体系金属的腐蚀。3、废水处理ACF较活性炭有丰富的微孔、巨大的比表面积及多种官能团，因此有更为明显的吸附特性，对水溶液中的无机污染物及各种复杂的有机污染物等具有较强的吸附能力，并且能有效去除工业废水的颜色、气味、油分、氯化物及苯酚等，也可以除去生物难以降解的物质。ACF处理废水主要包括：水中无机离子、有机分子或离子、染料以及农药。①ACF对水中无机离子的去除硫氰酸根和乙基磺酸根在活性炭纤维布电极上的电吸附这两种毒性离子都可以通过活性炭纤维布电极的电吸附从废水中几乎完全去除。当两者共存时。硫氰酸根几乎不被吸附，显示出了相当强的选择吸附特性。因此，能将这两种离

8、子有效的分离。利用电增强活性炭纤维处理含有这两种离子