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活性炭纤维的炭化和活化

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活性炭纤维的炭化和活化

发布日期:2019-10-09 编辑: 点击:

聚乙烯醇和聚乙烯醇为前驱体制备ACFs。聚乙烯醇纤维的软化点在210 ~ 240℃,在200℃以上迅速分解。因此,需要一个稳定的过程,可再分散性乳胶粉使纤维不熔和稳定在高温下,随后碳化。通常采用阻燃剂预处理来促进PVA的脱水(Lu et al., 1991;等,1996b)。


聚乙烯醇(PVA)是一种以石油资源为基础的水溶性聚合物,具有良好的透明性、光泽性、抗静电性、耐化学性和韧性等有趣的特性[125]。具有良好的阻隔性和印刷性。聚乙烯醇的性能取决于它的母体聚合物即聚醋酸乙烯酯的性能、聚合条件和水解程度。聚乙烯醇和聚乙烯醇体系的基本性质还取决于聚合度、羟乙基纤维素的分布、立体规整性和结晶度[126]。例如,水解和聚合的程度会影响PVA在水中的溶解度[127]。高水解度的PVA级在水中溶解度低。乙酸基团钛白粉的存在影响了PVA热处理结晶的能力[127]。含有高水解度的PVA级较难结晶。


工业级聚乙烯醇有不同程度的水解和聚合。


通常情况下,PVA纤维浸渍的水溶液(NH4) 2 hpo4在室温下,thermo-oxidized在空气温度范围从180°C到250°C 8 h,然后碳(碳收益= 32%)和激活用水蒸汽给ACF碳产量为9.4 wt %和更高的赌注表面区域(悦et al ., 1996 b, 1997;悦,1995;Lu等人,1999)。在另一种情况下,PVA纤维在50-180°C的氮气中脱水30分钟,然后碳化并活化,得到具有更高BET表面积的ACF布(Oki et al., 2003)。拉伸状态下的PVA纤维脱水提高了产量,缩短了加工时间(Mukuruma和Oki, 2003)。PVA纤维首先在空气中220℃氧化2小时,然后用(NH4)2HPO4溶液或(NH4)2HPO4和(NH4)2SO4的混合溶液浸渍。浸渍纤维在空气中拉伸加热250℃2 h,在一定拉伸条件下碳化活化,得到产碳率高、力学性能好的ACF (Zhang et al., 2006,2008c;冯等,2009;Yu等,2006)。


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关键词:活性炭纤维,羟乙基纤维素,工业级聚乙烯醇

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