吸附劑中的大孔是作為被吸附分子到達(dá)吸附位的通道,它控制著吸附速度;活性炭纖維其纖維直徑一般在10nm~13nm、外表面積大、微孔豐富且分布窄、易于與吸附質(zhì)接觸、擴(kuò)散阻力小,所以其吸脫附速度快,有利于吸附分離。而且,可以根據(jù)需要制成氈、布、紙等各種形態(tài),適應(yīng)于多種用途?;钚蕴坷w維是由CF活化而成。CF為多晶亂層石墨結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)化成活性炭纖維后,結(jié)構(gòu)基元不變化?;钚蕴坷w維是非均勻性的多相結(jié)構(gòu)。由于高溫水蒸氣將部分原子脫去后形成微孔結(jié)構(gòu)使之生成羧基、羰基等含氧活性基團(tuán),使其表面的酸性增加。比表面積約為1200m2/g,遠(yuǎn)大于CF,在苛刻條件下活化時可達(dá)3000m2/g。1969年,日本碳公司開發(fā)高性能聚丙烯腈基碳纖維獲得成功。宜興定做碳纖維客服電話
另一種制造碳纖維的方法是氣相生長法。將甲烷與氫的混合氣體在催化劑的存在下,于1000℃高溫下反應(yīng),可制得不連續(xù)的短切碳纖維,最大長度可達(dá)50cm。其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維,易石墨化,力學(xué)性能良好,導(dǎo)電性高,易形成層間化合物。(見氣相生長炭纖維)分類及命名現(xiàn)在碳纖維的主要產(chǎn)品有聚丙烯腈基,瀝青基及黏膠基3大類,每一類產(chǎn)品又因原纖維種類、工藝及**終碳纖維性能等不同,又分成許多品種?!疤祭w維”一詞實際上是多種碳纖維的總稱,因此分類及命名就十分重要。宜興定做碳纖維客服電話一些重要的高性能商品名稱及性能,可見聚丙烯腈基炭纖維和瀝青基炭纖維。
活性炭纖維孔徑小且分布窄,吸附速度快,吸附量大,容易再生。與粉狀(5nm~30nm)活性炭相比,活性炭纖維在使用過程中產(chǎn)生的微粉塵少,可制成紗、線、織物、氈等多種形態(tài)的制品,使用時更加靈活方便?;钚蕴坷w維被認(rèn)為是21世紀(jì)相當(dāng)***的環(huán)保材料之一,在氣體和液體凈化、有害氣體及液體吸附處理、溶劑回收、功能電極材料等方面已得到成功應(yīng)用。飲用水的凈化隨著工業(yè)的發(fā)展與都市人口的密集,水的污染越來越嚴(yán)重,都市區(qū)內(nèi)的生活廢水處理量已越來越大。在廢水中特別是工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物有大量增加的趨勢,并且化工、冶金、煉焦、輕工等產(chǎn)業(yè)中的廢水為**主要的污染源,其含有的有毒物和有害物已在對生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。
20世紀(jì)90年代初,高性能及超高性能炭纖維已問世,預(yù)料今后工作將致力于完善工藝、擴(kuò)大生產(chǎn)、降低成本和開發(fā)應(yīng)用。一些特種碳纖維,如抗氧化碳纖維(以提高復(fù)合材料的使用溫度)、低纖度碳纖維(做0.035mm超薄型預(yù)浸帶用)、高導(dǎo)熱低電阻碳纖維(以滿足屏蔽電磁、射頻干擾用,并可散發(fā)多余的熱能)、低熱膨脹系數(shù)碳纖維(供衛(wèi)星天線系統(tǒng)、反射鏡等用),中空碳纖維(用于飛機(jī)制造工業(yè),提高復(fù)合材料的沖擊韌性,核反應(yīng)堆中的高溫過濾介質(zhì),分離生物分子血清和血漿用的介質(zhì))和活性碳纖維,隨著科學(xué)及工程的發(fā)展會有很大發(fā)展。氣相生長碳纖維近期內(nèi)在穩(wěn)定工藝,連續(xù)化生產(chǎn)方面會有明顯進(jìn)展,工業(yè)化生產(chǎn)的日期預(yù)料不會太遠(yuǎn)。 [3]其結(jié)構(gòu)不同于聚丙烯腈基或瀝青基碳纖維,易石墨化,力學(xué)性能良好,導(dǎo)電性高,易形成層間化合物。
1981年起瀝青科學(xué)取得重大進(jìn)展,開發(fā)出幾種調(diào)制中間相瀝青的新工藝,如日本九州工業(yè)試驗所的預(yù)中間相法,美國EXXON公司的新中間相法,日本群馬大學(xué)開發(fā)的潛在中間相法,促進(jìn)了高性能瀝青基碳纖維的開發(fā)。隨后日本三菱化成化學(xué)公司、大阪煤氣公司、新日鐵公司陸續(xù)建成一批不同規(guī)格的高性能碳纖維生產(chǎn)廠。其特點(diǎn)是模量增高的同時也增**度。20世紀(jì)80年代是瀝青基碳纖維的興旺發(fā)展時期。黏膠基碳纖維自20世紀(jì)60年代中期以后沒有發(fā)展,*生產(chǎn)少量產(chǎn)品供**及特種部門使用。日本大谷杉郎首先制成了聚氯乙烯瀝青基碳纖維,并發(fā)表了先驅(qū)性的瀝青基碳纖維的研究報告。錫山區(qū)質(zhì)量碳纖維供應(yīng)商家
該產(chǎn)品被用作水泥增強(qiáng)材料后,發(fā)現(xiàn)效果很好,1984年產(chǎn)量增至400t,1986年再次增加到900t。宜興定做碳纖維客服電話
目前活性炭纖維已***用于凈水器,特別是載銀活性炭纖維具有吸附和滅菌的雙重功能。用載銀活性炭纖維對大腸桿菌進(jìn)行吸附,在銀含量增加,比表面增大時,其吸附量增大,對水中其它微生物的吸附同樣有效。含碳纖維高溫活化后,纖維表面布滿微孔(即氫、氧原子揮發(fā)前所占位置),其孔徑為一根頭發(fā)絲的十萬分之一,把這些微孔的內(nèi)表面展開,1g活性碳纖維氈的展開面積高達(dá)1600m2,這是這些微孔起到了吸附氣味的作用。從物理學(xué)可知,物體的表面對外存在引力,表面越大吸附力越大,活性碳纖維正是通過這種范德華力的作用吸附周邊分子并牢固與微孔之中。宜興定做碳纖維客服電話
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