溶液噴射紡納米活性碳纖維的制備及性能研究.pdf

1、納米活性碳纖維(activated carbon nanofiber, ACNF)因其所具有的納米結構與特殊的孔結構性能被公認為是高性能纖維材料之一，可用于催化劑及催化劑載體、儲氫設備、超級電容器電極、選擇性吸附劑等領域。有效提高ACNF的比表面積和制備效率具有重要的實踐意義。
　　本文提出來一種以聚丙烯腈(PAN)為原料的基于溶液噴射紡絲技術-前驅體轉化法制備ACNF的新方法。探討了溶液噴射紡絲對工藝對PAN納米纖維形貌結構的影

2、響，并分別研究KOH和CO2活化工藝對ACNF纖維形貌和結構的影響規(guī)律。在KOH活化工藝中，分別增加浸漬比和活化溫度均可增加ACNF的比表面積和孔體積，其中浸漬比的影響效果更為顯著。采用浸漬比為3，在800℃下活化得到的ACNF比表面積達2921 m2/g，總孔體積為2.714 cm3/g。在CO2活化工藝中，分別增加CO2流量和活化溫度均可增加ACNF比表面積和孔體積，其中活化溫度的影響效果更為顯著。采用CO2流量為30 mL/min

3、，在900℃下制備的ACNF比表面積達2431 m2/g，總孔體積為2.315 cm3/g。
　　論文最后將ACNF應用于苯酚廢水吸附處理，分別研究了KOH活化ACNF與CO2活化ACNF的吸附等溫線以及吸附動力學行為，研究表明:ACNF吸附劑具有微孔尺寸最接近苯酚分子直徑0.43 nm，且微孔體積較大的吸附苯酚容量高;ACNF吸附苯酚速率非常高，在30 min內能完成90％的吸附量，吸附過程均符合準二級動力學模型。ACNF對苯酚