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活性炭布

活性炭纖維

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 活性碳纖維的纖維直徑為5~20μm,比表麵積平均在1000~1500m2/g左右,平均孔徑在1.0~4.0nm,微孔均勻分布於纖維表麵。與活性炭相比,活性碳纖維微孔孔徑小而均勻,結構簡單,對於吸附小分子物質吸附速率快,吸附速度高,容易解吸附。與被吸附物的接觸麵積大,且可以均勻接觸與吸附,使吸附材料得以充分利用。效率高,且具有纖維、氈、布和紙等各種纖細的表態,孔隙直接開口在纖維表麵,其吸附質到達吸附位的擴散路徑短,且本身的外表麵積較內表麵積高出兩個數量級。對於有些大分子或顆粒物質,如二惡英、粉塵等,體積已經接近乃至大於活性碳纖維微孔體積,難以被吸附,相比較活性炭更占有優勢。

  微孔形結構:微孔半徑在2nm以下,其孔徑分布窄,特殊的細孔呈單分散分布,由不同尺寸的微細孔隙組成其結構,並且中孔、小孔擴散呈現出多分散型分布,在各細孔結構中的差別較大,其主要原因在於原料的不同。在活性炭纖維中無大孔,隻有少量的過渡孔,微孔分布在纖維表麵,其吸附速率快,活性炭纖維絲束的空間起大孔作用,對氣相與液相物質具有較好的吸附作用,其外比表麵積大,吸脫速度快,為粒徑活性炭10~100倍。隨著比表麵積增大,細孔的平均孔徑隨之增大,細孔容積增加,在細孔內發生吸附後充填細孔內。其比表麵積增大吸附容量大,為粒狀活性炭的10倍,可吸附處理低濃度廢氣或具有高活性的物質。活性炭纖維的體積密度小,濾阻小、可吸附粘度較大的液態物質,且動力損耗小。

表麵化學結構:活性碳纖維固體表麵原子呈不飽和結構,具有獨特的表麵化學性能,微晶在燃燒溫度低時易與氧化介質發生反應生成氧化產物,主要有羧基、酚基、醌基等含氧基團,及含硫基、氮元素、鹵素等官能團。其表麵酸性與吸附平衡有密切的關係。按照國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)的分類標準,吸附劑的細孔分為三類:孔徑大於50nm的為大孔,2nm~50nm的為中孔,0.8nm~2nm的為微孔以及小於0.8nm的為亞微孔。活性炭纖維的孔主要是亂層結構炭和石墨微晶形成的微孔。微孔的大量存在使活性炭纖維的表麵積增大,同時也使其吸附量提高。吸附劑中的大孔是作為被吸附分子到達吸附位的通道,它控製著吸附速度;活性炭纖維其纖維直徑一般在10nm~13nm、外表麵積大、微孔豐富且分布窄、易於與吸附質接觸、擴散阻力小,所以其吸脫附速度快,有利於吸附分離。而且,可以根據需要製成氈、布、紙等各種形態,適應於多種用途。活性炭纖維是由CF活化而成。

 

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