當前位置:歐亞貿(mào)易網(wǎng) > 技術(shù)中心 > 所有分類
活性炭高溫?zé)崽幚淼姆椒ㄓ心男?由于表面官能團的種類和數(shù)量對ACF的吸附和催化性能有很大的影響,因此,一些研究人員通過對ACF進行改性以更有效地挖掘活性碳纖維的潛力。當前活性碳纖維的表面改性技術(shù)主要有化學(xué)溶液浸漬、高溫蒸餾、化學(xué)氣相沉淀、電極氧化、微波處理、氣反應(yīng)和低溫等離子體等。

化學(xué)劑浸漬。
將活性炭纖維用化學(xué)溶液浸漬,使其表面化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,從而提高了活性炭纖維的一定化學(xué)反應(yīng)和催化反應(yīng)能力的方法。各種化學(xué)溶液浸漬后均可獲得不同的改性效果,一般常用的化學(xué)溶液有硝酸、硫酸、雙氧水、磷酸、鹽酸等,也有NaOH、KOH、FeSO4、MnSO4、AgNO3、Co+等其他金屬化合物浸漬后得到的溶液。對活性碳纖維,硝酸浸漬法是的表面改性方法之一,它的表面化學(xué)性質(zhì)容易發(fā)生變化,比表面積和孔結(jié)構(gòu)也容易發(fā)生變化。采用ACF作為處理液氧化載體,可提高催化劑的反應(yīng)活性。
熱處理溫度。
在惰性氣體(N2、He或Ar)的保護中,高溫?zé)崽幚硎峭ㄟ^對活性碳纖維在高溫下進行熱處理來獲得所需的表面化學(xué)性能。采用高溫?zé)崽幚淼姆椒?,能有效地分解活性炭纖維表面的官能團,改變其表面積、孔結(jié)構(gòu)和活性位數(shù)。在ACF高溫(850℃)熱處理后,IMochida等I發(fā)現(xiàn)ACF疏水性增強,而ACF表面官能團分解釋放的表面缺陷位為NO吸附氧化作用的位點,熱處理雖能提高ACF的NO氧化作用的活性,但ACF對NO吸附作用的減弱。此外,熱處理后的碳表面發(fā)生官能團分解,形成堿性無氧官能團,表面碳原子具有一定程度的石墨化作用,石墨微晶中存在大量的游離π電子,使其具有堿性特征。S.S.Barton等測試碳表面酸堿位的人認為,經(jīng)過熱處理的碳表面堿性位越多,可以獲得表面pH>10的表面,而降低六個酸性位的人則可能會增加一位。
電極化。
研究認為,電極氧化法是一種高效、簡便的提高活性碳表面吸附性能的表面處理方法。Park等采用ACF作為陽極,在NaOH溶液中進行電解,使負離子吸附于ACF表面,并在HCI溶液中引入羥基、羧基等表面官能團;通過對HCI溶液中的電極進行氧化處理,可獲得較為理想的改性效果,從而提高吸附能力。
微波爐處理
微波爐實際上也是一種熱處理方法,但是它的加熱時間短,電能利用率高,而且耗氣量小。該方法已成為碳素鋼表面處理技術(shù)研究的熱點之一。J.M.VNabais等采用該方法對ACFs進行了改性,即對ACFs表面的酸性(羥基,羰基)進行了分解或還原,引入了堿性基團吡喃酮,從而改變了ACFs的表面化學(xué)性質(zhì),ACFs通過該方法氧化后具有良好的表面化學(xué)穩(wěn)定性。
冷等離子體。
目前,低溫等離子體表面處理技術(shù)已廣泛應(yīng)用于高分子聚合材料、紡織品、金屬及塑料制品的表面處理。修飾只發(fā)生在材料的表面層(幾個埃到微米級),對基體本身的性能沒有影響;作用時間短(幾秒到幾十秒),效率高;沒有污染,不需要廢液、廢氣的處理,從而節(jié)約了能源,降低了成本;工藝簡單,易于操作。利用低溫等離子技術(shù)對碳基材料進行改性已成為新的研究熱點。本發(fā)明可以使碳材料的表面組成發(fā)生明顯的變化,從而降低接觸角,提高表面能量,同時由于表面功能基團的引入可以提高碳材料的利用率。