聚丙烯腈基活性碳纖維制備工藝的研究.pdf

1、聚丙烯腈基活性碳纖維(PAN-ACF)是纖維狀的新一代的吸附材料，不僅吸附的速度較快，吸附的性能較強(qiáng)，吸附量較大，而且還具有導(dǎo)電性好，耐腐蝕，強(qiáng)度大等特點(diǎn)。近些年，引起了人們的廣泛關(guān)注。但是，工業(yè)上常用的生產(chǎn)PAN-ACF的工藝為間歇式的生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品的質(zhì)量不穩(wěn)定，吸附性能一般。而且使用的原料一般必須先加工成氈或布，再經(jīng)活化處理之后，產(chǎn)品的力學(xué)性能較低，容易碎、粉末化，限制了產(chǎn)品的應(yīng)用。
　　通過(guò)把PAN原絲經(jīng)過(guò)自主研發(fā)的

2、連續(xù)生產(chǎn)線，然后一步活化的生產(chǎn)工藝制備PAN-ACF。通過(guò)調(diào)整預(yù)氧化工藝，探究了預(yù)氧化纖維的結(jié)構(gòu)對(duì)PAN-ACF的孔結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、晶粒尺寸等方面的影響。
　　本研究對(duì)三種的活化工藝:水蒸氣物理活化、KOH化學(xué)活化和二次活化（先水蒸氣物理活法再進(jìn)行KOH化學(xué)活化）進(jìn)行研究，分別制備出不同類型的PAN-ACF。通過(guò)對(duì)三種不同的工藝流程，以及最后產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能方面的對(duì)比，來(lái)探尋出既適合于工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)，又便于實(shí)際利用，又具備優(yōu)異性

3、能的產(chǎn)品。
　　研究表明:通過(guò)水蒸氣活化的PAN-ACF，吸附的性能一般(BET比表面積為661m2/g)，而力學(xué)性能優(yōu)異（強(qiáng)度為1.44Gpa），樣品表觀形貌好，方便應(yīng)用。通過(guò)KOH活化的PAN-ACF，吸附的性能好（比表面積高達(dá)2549.5m2/g)，但是力學(xué)性能較差（強(qiáng)度很低），樣品表觀形貌差，毛絲、斷絲多，且表面附著大量化學(xué)試劑，影響其應(yīng)用。通過(guò)二次活化法制備的PAN-ACF，吸附性能優(yōu)異，(比表面積高達(dá)2051.1 m2