活性炭纤维吸附脱除硫化氢研究进展

从活性炭纤维(ACF)的结构特点、未改性ACF吸附H2S和改性ACF吸附H2S三方面综述了国内外对ACF吸附H2S的研究进展。归纳了ACF的改性方法、ACF吸附H2S的反应机理和动力学研究。总结了相对湿度、原料气组成、生成物和改性方法等工艺条件对ACF吸附H2S性能的影响。展望了改性ACF吸附脱除H2S的研究前景。     

改性活性炭纤维吸附二甲胺水溶液的研究

采用气相氧化法制备改性ACF,以二甲胺水溶液为吸附对象,在静态吸附条件下研究了吸附时间、温度、ACF用量对吸附效果的影响,获得了吸附等温线;在动态吸附条件下测定了动态穿透曲线,并研究了ACF的再生方法。在ACF优化用量0.6g/100mL溶液条件下,对初始浓度256mg/L二甲胺溶液的吸附率为85%;吸附饱和的ACF用5%盐酸溶液进行再生时,再生率接近100%。     

活性炭纤维对CS2蒸气的动态吸附研究

本文选用国产聚丙烯腈基活性炭纤维(CPANACF)作吸附剂,过热水蒸气作脱附剂,研究了CS_2蒸气的吸附与脱附的动态行为,分析了动态吸附影响因素。结果表明,该吸附体系是以气相界膜外扩散控制为主的,其吸附波遵循恒定模式规则,低温、低浓度、高流速等对吸附有利。     

活性炭纤维电吸附重金属及磺胺甲恶唑性能研究

使用盐酸对吸附剂活性炭纤维（activated carbon fiber,ACF）进行改性,通过SEM、BET和FTIR对改性前后的ACF形貌及结构进行系统表征发现,改性后ACF较改性前表面杂质减少且沟壑更加明显,比表面积提高22%,微孔体积增加5%,含氧官能团（C-O和C=O）明显增多. 以水中重金属离子（Zn(II)及Cr(VI)）和抗生素磺胺甲恶唑（Sulfamethoxazole,SMX）为目标污染物,研究改性后ACF对目标污染物的吸附（静吸附和电吸附）性能,考察了浓度、pH、外加电压对吸附的影响. 结果表明,ACF用量为5 g,电压为1.2 V,Zn(II)、Cr(VI)及SMX浓度均为10 mg·L^-1,Zn(II)溶液pH为5时,ACF吸附水中Zn(II)的最大吸附量为9.25 mg·g^-1,是静吸附条件的2.15倍;Cr(VI)溶液pH为4时,ACF吸附Cr(VI)的最大吸附量为8.86 mg·g^-1,是静吸附条件的1.96倍;SMX溶液pH为6时,ACF吸附SMX的最大吸附量为8.32 mg·g^-1,是静吸附条件的1.84倍. ACF吸附Zn(II)、Cr(VI)及SMX的动力学曲线均符合准二级动力学模型,吸附过程为化学吸附. Freundlich等温模型能更好地描述ACF对Zn(II)、Cr(VI)及SMX的吸附特性,其吸附形式为多分子层吸附. ACF通过电极反接方式进行循环再生,脱附速率快且脱附效果明显,经4次循环再生后,ACF对Zn(II)、Cr(VI)及SMX的去除率均在90%以上.     

活性炭纤维的微孔结构水吸附

测定了两种活性炭纤维（ACF）的氮气、水吸附等温线和XPS,研究了ACF的微孔结构和表面性质,用αs图分析氮吸附等温线获得了ACF的比表面积、微孔容量和微孔径。XPS表明在ACF表面存在多种不同结合状态的氧。水在ACF上的吸附等温线呈V型,具有很大的脱附滞后环。水通过与ACF表面的氧形成氢键发生吸附。ACF表面的初始吸附点多,则在低、中压时的水吸附量就大。     

炭素纤维与活性炭纤维

本文综合介绍了炭素纤维与活性炭纤维的制备、物化性能及其应用。     

活性炭纤维吸附的研究：Ⅰ—不同工艺制备的活性炭纤维的性能比较

本文比较研究了五种不同工艺制备的活性炭纤维的产率，比表面积，孔结构，对有机溶剂蒸汽的吸附和脱附性能，对水溶液中亚甲基兰，苯酚和碘的吸附性能以及它们的热稳定性。实验结果表明，水蒸气活化的ＡＣＦ比化学活化的ＡＣＦ有更大的比表面积，但前者产品产率较低而后者很高；不论水蒸气活化还是化学活化的ＡＣＦ，它们对有机溶剂饱和蒸汽的吸附量都较高，脱附和再吸附的性能也都较好，对水溶液中的苯酚都有较好的吸附能力，但化学     

活性炭纤维对气相低浓度三氯乙烯的动态吸附

研究了3种不同经表面积活性炭纤维（ACF）对气相低浓度三氯乙烯（TCE）的动态吸附。ACF的比表面积为600m^2/g、1400m^2／g和1600m^2/g，TCE的浓度范围为27mg/m^3-2725mg/m^3。结果表明，比表面积为1400m^2/g和1600m^2/g的ACF对TCE的吸附较好；10％穿透时间的对数与TCE匠对数呈线性关系；穿透时间随温度和湿度的增加而缩短；穿透曲线可以用经验公式拟合。拟合值和实测值吻合良好；ACF吸附是去除气相低浓度TCE的有效方法。     

负载Pt活性炭纤维对NO的吸附活性

 采用电化学方法制备了负载Pt的活性炭纤维，为研究其微孔结构、Pt的分散性以及对NO的吸附活性，分别考察了其对氮气、水和NO的吸附．电沉积Pt活性炭纤维的氮吸附等温线仍呈Langmuir型，表面积和微孔孔径基本不变；对水的初始吸附点数远远大于活性炭纤维．这表明电沉积Pt没有改变活性炭纤维的微孔结构，Pt粒高度分散在活性炭纤维的外表面．而NO的吸附量显著增加，说明存在化学吸附．     

活性炭纤维吸附-蒸汽脱附回收三氯甲烷工程实例分析

采用活性炭纤维吸附-蒸汽脱附装置对江苏南通某农药厂生产工序中排放的三氯甲烷进行吸附回收。论述了该农药厂有机废气收集和处理现状、吸附剂选择、吸附装置工艺流程及操作参数、必要的安全保障等。现场运行数据表明:装置运行稳定,三氯甲烷回收率稳定在99%左右,自动化控制水平高,安全性能好,回收的三氯甲烷质量好。使用该装置后,每年可回收三氯甲烷约155 t,年净收益38万元。     

活性炭纤维电极电解法处理墨绿B染料废水

将铁丝缠绕在活性炭纤维(简称ACF)上制成电极,并在阴极鼓入空气,用电解生成的Fenton试剂处理墨绿B染料模拟废水.研究了电压、pH值、温度、空气流量、支持电解质的浓度等因素对染料脱色率的影响.结果表明,pH值越低,温度越高,处理效果越好,气流量的改变对于处理效果影响不大.室温时处理浓度为50mg·L-1的活性染料墨绿B,在实验电压为11V,中性条件下,无水硫酸钠的浓度为20g·L-1,通入空气流量为60L·min-1时,处理60min,色度去除率达到95%左右.55℃时,电解30min色度去除率就达到96%,60min时达到100%.     

染料在剑麻基活性碳纤维上吸附速度的研究

本文研究了单组分染料在活性碳纤维上的吸附速度及双组分染料的竞争吸附速度。研究结果表明,不同染料分子在ＳＡＣＦ上吸附速度差异较大,结晶紫的吸附速度比亚甲基蓝或铬蓝黑Ｒ慢行多。亚甲基蓝和铬蓝黑Ｒ双组分共存时,其吸附速度与单组分时的相近,但初始阶段亚甲基蓝的吸附比铬蓝黑Ｒ快得多。由于染料的分子尺寸与ＡＣＦ的微孔大小相近,染料在活性碳纤维上的七染料孤及活怀碳纤维的孔结构密切相关。因此,不同染料分子在ＡＣＦ     

Electrochemical Investigation of Activated Carbon Electrode Supercapacitors

Supercapacitors, also called as ultracapacitors, are electrochemical energy-storage devices that exploit the electrostatic interaction between high-surface-area nanoporous electrodes and electrolyte ions, combining properties of conventional batteries and conventional capacitors. A symmetrical activated carbon (AC) electrode supercapacitor has been fabricated in a simple and inexpensive manner. The AC has been synthesized from Charcoal, has activated in a furnace at high temperatures. The electrode was fabricated by casting slurry made of AC and blended in a polymer solution on the counter electrode (current collector), appeared to have high mechanical strength. The electrochemical performance of the prepared samples was tested in 1 M KCl solution by cyclic voltammetry (CV), galvanostatic charge discharge technique, and impedance spectroscopy. The surface and cross-section of electrode was observed with SEM. Capacitance of fabricated supercapacitor has a favorable capacitance in the range of 65–70 F/g with low resistance. The AC electrode supercapacitor has excellent electro chemical reversibility, good cycle stability with a low fading rate of specific capacitance even after 500 cycles, which is promising for energy storage applications.     

氧化还原活性碳纤维的研究进展

就氧化还原碳纤维的制备及其结构、影响氧化还原容量的因素、氧化还原机理等方面进行了综述，并做了研究前景展望。     

氧化锆-活性炭纤维复合材料的制备及其对F-吸附性能

采用水热合成法成功制备了氧化锆-活性炭纤维复合材料,并研究了其对F^-的吸附行为.表征结果表明,复合材料中氧化锆粒子成功负载于活性炭纤维上.吸附实验结果表明,负载了氧化锆的活性炭纤维对F^-有高效的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合.吸附量随着溶液pH的升高而降低,共存离子Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-对F^-在氧化锆-活性炭纤维复合材料上的吸附几乎没有影响.     

热处理改性活性炭纤维的脱硫活性

 考察了在O2和水蒸气存在下高温热处理对活性炭纤维（ACF）催化转化SO2为H2SO4的活性的影响,关联了ACF表面含氧官能团的种类及数量与热处理后ACF的脱硫活性之间的关系．结果表明,在最佳热处理温度下以CO形式释出的含氧官能团的总量决定了ACF的脱硫活性,而以CO2形式释出的含氧官能团未对提高ACF的脱硫活性做出贡献．通过采用不同的氧化剂改变ACF表面含氧官能团的种类和数量,进一步证实了热处理过程中释出的CO量与ACF的脱硫活性之间成正比关系．     

氧化锆-活性炭纤维复合材料的制备及其对F-吸附性能

采用水热合成法成功制备了氧化锆-活性炭纤维复合材料,并研究了其对F^-的吸附行为。表征结果表明,复合材料中氧化锆粒子成功负载于活性炭纤维上。吸附实验结果表明,负载了氧化锆的活性炭纤维对F^-有高效的去除效率,其吸附机理包括离子交换和静电作用力,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,吸附动力学可用拟二级动力学模型拟合。吸附量随着溶液pH的升高而降低,共存离子Cl^-、NO₃^-和SO₄^2-对F^-在氧化锆-活性炭纤维复合材料上的吸附几乎没有影响。     

Electrochemical Biosensing Platform Using Carbon Nanotube Activated Glassy Carbon Electrode

Carbon nanotube enhanced electrochemically activated glassy carbon electrode (GCE) has been prepared and applied for sensitive electrochemical determination of DNA and DNA bases. The results indicate that the relative activation could efficiently enhance electron transfer at the pretreated GCE so that this carbon nanotube activated glassy carbon electrode could provide relatively low detection limit with good reproducibility for the respective biomolecular determination. Besides, greatly enhanced sensitivity could be obtained for the relevant electrochemical detection of the bio‐recognition process including DNA biosensing by using the carbon nanotube activated GCE. This approach provided a detection limit of 7.5 nM for guanine and 150 ng/mL for acid denatured DNA. These observations suggest that the carbon nanotube activated glassy carbon electrode could be utilized as a very sensitive and stable biosensor for some specific biological process.     

萘在粘胶基活性炭纤维上的吸附

研究了水溶液中萘在粘胶基活性炭纤维(VACF)吸附剂上的等温吸附.用多种吸附方程(Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkevitch(D-R)、Dubinin-Astalov(D-A)、Langmuir-Freundlich(L-F)、Redlich-Peterson(R-P))对吸附实验数据进行拟合,考察了温度、pH和负载铜离子对萘吸附的影响.方程拟合结果表明微孔吸附容积填充理论对VACF吸附萘有较好的适用性,优于单层吸附理论.在20-40℃之间,萘的吸附是自发进行的,30℃以上时,萘的吸附量显著降低.提出了新的机理来解释pH较低时吸附量显著上升的实验现象.负载铜离子后VACF对萘吸附量降低.     

活性碳纤维/聚氨酯泡沫复合载体的制备及其性能研究

将活性碳纤维与聚氮酯原料混合发泡,制备一种新型活性碳纤维/聚氨酯泡沫复合载体.活性碳纤维的加入提高聚氨酯泡沫的亲水性、孔隙率,改善了聚酯酯泡沫载体生物相容性、化学和生物稳定性 能,延长了聚氨酯泡沫的使用寿命.在活性碳纤维的添加量为3(wt)%～5(wt)%时效果最佳.