活性碳纤维对银离子还原吸附能力的改进

活性碳纤维不仅对有机物有高的吸附容量,对贵金属离子也具有强的还原吸附能力,可将Pd(Ⅱ）,Ag（Ⅰ）,Au（Ⅲ）等离子还原为金属单质。因而可用于提取矿液或加收废液中的贵金属。由此,提高或改善贵金属在活性碳纤维上的还原吸附容量或分布形成,显得非常重要。本文研究了活性碳纤维制备条件、表面氧化改性、以有负载有机物等对活性碳纤维还原能力的影响。结果表明,（1）制备条件对剑麻基活性碳纤维的还原能力有很大的影响。用H3PO4或ZnCl2活化的活性碳纤维对银离子具有更高的还原吸附容量,分别可达250和700mg/g,约为水蒸汽活化剑麻基活性碳纤维对银离子还原吸附容量的2倍和5倍。（2）过氧化氢、高锰酸钾、或硝酸等无机氧化剂对活性碳纤维进行表面改性,也能提高活性碳纤维的还原能力。结果表明,虽然改性活性碳纤维的比表面积和孔体积下降10-20%左右,但基表面含氧量及含氧基团的种类发生了改变。这些改性活性碳纤维对Ag(NH3)2^ 的还原吸附量大幅度提高,可达550mg/g以上。推断表面改性在活性碳纤维表面创造了更多有利于碱性条件下发生氧化还原的活性点。（3）在活性碳纤维表面负载适当的有机物如亚甲基蓝、苯胺或对硝基苯酚,也能显著提高活性碳纤维对Ag(NH3)2^ 的还原吸附能力。     

活性碳纤维吸附的研究Ⅰ-不同工艺制备的活性碳纤维的性能比较

本文比较研究了五种不同工艺制备的活性碳纤维（ACF）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，但化学活化的ACF对亚甲基兰的吸附量显著小于水蒸气活化的ACF，同时磷酸活化的ACF-P对碘的吸附量也明显偏小；除了用KOH活化的ACF外，其它ACF都有很好的热稳定性。     

几种植物基活性炭材料的表面结构与吸附性能比较——(II)表面化学结构与吸附性能研究

用X-射线光电子能谱对3种植物基活性炭材料:椰壳活性炭 (CAC4)、剑麻茎基活性炭(SSAC)和剑麻基活性碳纤维 (SACF) 的表面化学结构进行了表征,并研究和对比了它们的吸附性能,包括对碘、苯酚和亚甲基蓝的液相吸附性能,对有机蒸汽的吸附性能以及对Au3+的还原吸附性能等。结果表明,3个样品表面均含有多种含氧官能团,吸附能力SACF>SSAC> CAC4。样品的吸附性能主要取决于自身孔结构,与其表面化学结构也有密切的关系。     

通过柠檬酸改性提高载银活性炭的抗菌性能

通过负载柠檬酸对活性炭进行改性,用N2吸附法测定活性炭的比表面积,用AAS、SEM、XRD测试技术分析了银在活性炭上的吸附和分布,并研究了载银活性炭的抗菌性能。结果表明,负载柠檬酸使活性炭的比表面积下降约24％,但载银后活性炭的比表面积增大。柠檬酸改性为[Ag（NH3）2]^＋的还原吸附提供更多的活性点,使银的吸附速率加快,吸附量提高约25％,表面的银颗粒变得非常密集,粒径减小,且颗粒均匀,因此抗菌性能显著增强．其中对金黄色葡萄球菌的杀灭效果明显优于对大肠杆菌的,同时对于高分散Ag／C催化剂的制备及银的回收也具有重要的价值。     

通过柠檬酸改性提高载银活性炭的抗菌性能

通过负载柠檬酸对活性炭进行改性,用N2吸附法测定活性炭的比表面积,用AAS、SEM、XRD测试技术分析了银在活性炭上的吸附和分布,并研究了载银活性炭的抗菌性能。结果表明,负载柠檬酸使活性炭的比表面积下降约24%,但载银后活性炭的比表面积增大。柠檬酸改性为[Ag(NH3)2] 的还原吸附提供更多的活性点,使银的吸附速率加快,吸附量提高约25%,表面的银颗粒变得非常密集,粒径减小,且颗粒均匀,因此抗菌性能显著增强,其中对金黄色葡萄球菌的杀灭效果明显优于对大肠杆菌的,同时对于高分散Ag/C催化剂的制备及银的回收也具有重要的价值。     

几种植物基活性炭材料的表面结构与吸附性能比较-(Ⅱ)表面化学结构与吸附性能研究

用X-射线光电子能谱对3种植物基活性炭材料椰壳活性炭(CAC4)、剑麻茎基活性炭(SSAC)和剑麻基活性碳纤维(SACF)的表面化学结构进行了表征,并研究和对比了它们的吸附性能,包括对碘、苯酚和亚甲基蓝的液相吸附性能,对有机蒸汽的吸附性能以及对Au3+的还原吸附性能等.结果表明,3个样品表面均含有多种含氧官能团,吸附能力SACF＞SSAC＞CAC4.样品的吸附性能主要取决于自身孔结构,与其表面化学结构也有密切的关系.     

碘和氧修饰银(110)表面对甲醇吸附的影响: 密度 泛函理论的计算研究

用密度泛函理论(DFT)的B3-LYP方法和原子簇模型研究了碘和修饰银(110)表面对甲醇吸附的影响。结果表明,甲醇分子在干净的银表面吸附很弱甚至不吸附,但在氧或碘修饰过的银表面上,由于预吸附导致吸附能的增加而变得容易吸附。并进一步采用目前较新的映像电荷模型计算验证了在甲醇部分氧化制甲醛反应中氧或碘对银催化剂表面修饰的本质是电荷修饰这一推论,为实验中如何筛选修饰提供了良好的判据。     

碘和氧修饰银(110)表面对甲醇吸附的影响: 密度 泛函理论的计算研究

用密度泛函理论(DFT)的B3-LYP方法和原子簇模型研究了碘和修饰银(110)表面对甲醇吸附的影响。结果表明,甲醇分子在干净的银表面吸附很弱甚至不吸附,但在氧或碘修饰过的银表面上,由于预吸附导致吸附能的增加而变得容易吸附。并进一步采用目前较新的映像电荷模型计算验证了在甲醇部分氧化制甲醛反应中氧或碘对银催化剂表面修饰的本质是电荷修饰这一推论,为实验中如何筛选修饰提供了良好的判据。     

常温下活性碳纤维对氙的动态吸附性能研究

本文研究了光致电离检测器的检测性能和四种活性碳纤维对氙的动态吸附,并且讨论了影响活性碳纤维动态吸附氙的两个影响因素,结果表明：光致电离检测器可以实现对氙的特征性检出;活性碳纤维对氙的动态吸附性能良好,是一种很好的氙吸附材料。     

载银磷酸活化剑麻基活性炭纤维的抗菌性能研究

本文利用磷酸化方法，制备各种剑麻基活性炭纤维，并利用活性炭纤维的氧化还原特性及吸附性能，在其上负载金属银，研究并比较了这些载银活性炭纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭作用，结果表明，磷酸浓度，活化方法，活化时间，纤维的比表面积等因素的均对材料的抗菌性能有一定的影响，磷酸活化的活性炭纤维表现出强的抗菌杀菌能力，高浓度磷酸活化后的纤维抗菌能力有所提高，并且抗菌能力随活化时间的延长而增加，抗菌前后纤维上负载的银未曾大量脱落，经5次抗菌试验后材料仍显示出很强的抗菌能力。     

通过氧化改性提高载银活性炭的抗菌性能

使用浓HNO3和浓H2O2对活性炭进行常温氧化改性,用FTIR和N2吸附法对活性炭进行表面分析,用AAS、SEM、XRD研究银在活性炭表面的吸附和分布特征,并研究了载银活性炭的抗茵性能.结果表明,活性炭经浓HNO3常温改性后,比表面积提高,而经浓H2O2常温改性后,比表面积略有下降,但都使活性炭表面含氧基团增加.改性后,活性炭表面增加的含氧基团为[Ag(NH3)2] 的还原吸附提供更多的活性点,使银的吸附量增大5倍多,银颗粒更加密集,大小更加均一.研究表明,载银活性炭具有明显的抗茵作用,其中对金黄色葡萄球菌的杀灭效果优于对大肠杆菌的杀灭效果,氧化改性使载银活性炭抗茵作用显著增强,其中硝酸改性现象更加明显.     

塑料表面载银微凝胶层层组装膜的制备及抗菌活性

以载银聚烯丙基胺盐酸盐-葡聚糖微凝胶与聚苯乙烯磺酸钠为构筑基元,利用层层组装技术制备了一种可直接沉积在疏水的塑料基底表面的载银抗菌微凝胶膜. 研究结果表明,该载银抗菌微凝胶膜具有很好的抗菌能力,并且其抗菌活性可以通过控制载银微凝胶膜的组装层数方便地进行调控. 这种制备在塑料表面的载银抗菌微凝胶膜具有良好的稳定性和基底粘附力,能够保障其长效抗菌的实现.     

笼形聚偕氨肟树脂吸附溴和碘

用酸、碱处理的笼形聚偕氨肟树脂（ACAO、BCAO）吸附溴和碘,发现它们的吸附能力无显著差别。吸附客量与溴和碘浓度关系符合Freundlich方程．从扫描电子显微镜观察到碘在树脂表面形成微晶．联系到溴和碘的超当量吸附现象,初步认为,它们是通过物理吸附在树脂表面富集。     

笼形聚偕胺肟树脂的研究─—卤素及其化合物在树脂上的吸附

考查了碱处理笼形聚偕胺肟树脂（BCAO）和乙酸、硝酸或盐酸处理的笼形聚偕胺肟树脂（HOAC／ACAO、HNO。／ACAO、HCI／ACAO）对卤化物、卤酸盐和卤素的吸附行为。发现BCAO和HOAC／ACAO不吸附卤化物和卤酸盐；HNO3/ACAO和HCl/ACAO对两类化合物则表现出不同的吸附能力。BCAO和ACAO均吸附溴和碘，并符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程。研究了溴在BCAO上的吸附动力学，讨论了吸附机理。     

吸汞载银活性炭纤维和吸汞活性炭纤维的热脱附特性研究

70℃下分别对载银活性炭纤维(载银量14.07%)和活性炭纤维的片状吸附体进行气态汞吸附实验,测定出载银活性炭纤维汞饱和吸附量为192.3 mg/g,活性炭纤维汞饱和吸附量为29.4 mg/g,分别为普通活性炭的48倍～192倍和7倍～29倍.采用热重分析法(TGA)研究了两种吸附剂汞饱和后的热脱附再生特性.结果表明,汞饱和载银活性炭纤维的汞脱附发生在100℃～650℃,在70 min内从50℃升温至650℃,才乏脱附率为94.73%;汞饱和活性炭纤维的汞脱附发生在100℃～230℃,在40 min内从50℃升温至350℃ ,汞脱附率为69.93%.扫描电镜分析发现,载银活性炭纤维因吸附汞而富集的银,经热脱附后变成均匀弥散于纤维表面的亚微米级和纳米级球状银颗粒;吸汞活性炭纤维经热脱附后物理吸附汞基本消失,而氧化汞颗粒反而变多,说明物理吸附的汞易于脱附,氧化汞难以脱附,同时在热脱附过程中存在金属汞向氧化汞的转化.     

二氯甲烷在担载型三氧化铬催化剂上的催化缓解

本文研究了二氯甲烷在不同的担载型ＣｒＯ３催化剂上的催化降解。实验揭示：碳纤维的单丝直径粗细，吸附能力，ＺＳＭ－５沸石中晶格外铝的含量以及Ａｌ２Ｏ３的形貌与物相等均明显影响催化剂的催化活性与选择性。文中对不同的载体作了比较，还对活性组分ＣｒＯ３的铬的价态，用氢气还原与空气灼烧两种预处理对催化行为的影响进行了讨论。     

纤维状吸附、分离材料的进展

本文简要地阐明了纤维状吸附、分离材料,其中包括活性碳纤维(ACF)、离子交换纤维(IEF)和螫合纤维(CLF)近年来的发展,它们的基本性质、制备方法和应用。尤其是在环境保护、贵金属的分离、回收等方面的应用前景。文中扼要地介绍了本文作者近年来发现的活性碳纤维和某些螯合纤维的氧化一还原特性。这类纤维在吸附某些高价态金属离子的同时可以把它们还原成低价态或金属元素。     

Grafting Amide onto Activated Carbon Fiber's Surface and Its Application in the Disposal of Heavy Metal Ion Cu2+

利用聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)表面存在的羧基与氯化亚砜SOCl2发生酰氯化反应后与乙二胺110℃加热回流在其表面接枝胺基、酰胺基团对其进行改性,用傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)对改性前后活性碳纤维的表面结构和元素结合态及含量变化进行了表征,并将改性后的活性碳纤维(NH-ACF)应用于水体中Cu2+离子的去除处理,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)检测被处理溶液中的Cu2+离子浓度变化,进而得出Cu2+离子在NH-ACF上的最大吸附量qmax.结果表明,NH-ACF比未改性处理的PAN-ACF对Cu2+吸附去除能力具有显著的优势,前者约为后者的1.5倍.     

二氯甲烷在担载型三氧化铬催化剂上的催化降解

本文研究了二氯甲烷在不同的担载型ＣｒＯ_３催化剂上的催化降解．实验揭示：碳纤维的单丝直径粗细，吸附能力，ＺＳＭ－５沸石中晶格外铝的含量以及Ａｌ_２Ｏ_３的形貌与物相等均明显影响催化剂的催化活性与选择性．文中对不同的载体作了比较，还对活性组分ＣｒＯ_３的铬的价态，用氢气还原与空气灼烧两种预处理对催化行为的影响进行了讨论．     

酰胺接枝ACF的制备及其在处理水体中重金属Cu2+的应用

利用聚丙烯腈基活性碳纤维(PAN-ACF)表面存在的羧基与氯化亚砜SOCl2发生酰氯化反应后与乙二胺110℃加热回流在其表面接枝胺基、酰胺基团对其进行改性,用傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)对改性前后活性碳纤维的表面结构和元素结合态及含量变化进行了表征,并将改性后的活性碳纤维(NH-ACF)应用于水体中Cu2+离子的去除处理,用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)检测被处理溶液中的Cu2+离子浓度变化,进而得出Cu2+离子在NH-ACF上的最大吸附量qmax.结果表明,NH-ACF比未改性处理的PAN-ACF对Cu2+吸附去除能力具有显著的优势,前者约为后者的1.5倍.