活性炭纖維的應(yīng)用

1、 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案活性炭纖維的制備與應(yīng)用進(jìn)展摘 要：活性炭纖維（acf）是 20 世紀(jì) 60 年代發(fā)展起來的一種性能優(yōu)于粉末活性炭和粒狀活性炭的新型吸附材料。該材料的特性有：孔徑分布窄、微孔豐富、具有大的比表面積、獨(dú)特的表面化學(xué)性質(zhì)和吸附脫附速度快等。正是由于這些特性，近年來活性炭纖維得到了迅速的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。本文主要介紹了活性炭纖維的制備工藝、結(jié)構(gòu)與性能及其實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：活性炭纖維（acf）；制備；性能；應(yīng)用。1 引 言活性炭纖維(activated carbon fiber,簡(jiǎn)稱 acf)是繼粉狀活性炭(pac)和顆?；钚蕴?gac)以后的第三代產(chǎn)品，是在 20 世紀(jì) 60 年

2、代逐漸發(fā)展起來的新型活性炭。acf 主要分為粘膠基 acf、酚醛基 acf、聚丙烯腈基 acf、瀝青基 acf 等。acf 與以往的活性炭相比,比表面積大,含量豐富的微孔占總體積的 90%左右,孔徑分布狹窄且均勻,微孔孔徑大多在 1nm 左右,沒有大孔和過渡孔,吸附、脫附速度快、可塑性和再生性強(qiáng)。acf 表面有各種官能團(tuán),對(duì)于金屬離子、某些有機(jī)物及某些氣體有很好的選擇性吸附功能,是一種新型的高效吸附劑。2 活性炭纖維的制備活性炭在工程中應(yīng)用會(huì)在吸附層中出現(xiàn)松動(dòng)和溝槽，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)吸附層過分密實(shí)，導(dǎo)致流體阻力增加從而影響正常操作。為了提高吸附效果人們嘗試將粉狀活性炭或細(xì)粒活性炭粘附在有機(jī)纖維上或灌

3、入空心的有機(jī)纖維中，制成纖維狀活性炭，但效果不理想，于是人們后來開始探索用有機(jī)纖維為原料制備活性炭。精彩文檔 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案2.1 活性炭纖維的原料來源目前用于制造 acf 纖維的原料除了瀝青纖維、聚丙烯睛纖維、粘膠纖維(再生纖維素)、酚醛纖維外，還出現(xiàn)了如苯乙烯/烯烴共聚物，聚偏二氯乙烯，聚酸亞氨纖維、木質(zhì)纖維和一些天然纖維等。前四種已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)并付諸工業(yè)化。不同的原料纖維有不同的生產(chǎn)工藝，制成的 acf 的性能也有所不同。不同原料生產(chǎn)的 acf 的主要優(yōu)缺點(diǎn)如表 2-1 所示1-3表 2-1 不同原料生產(chǎn)的 acf 的主要優(yōu)缺點(diǎn)種類主要優(yōu)缺點(diǎn)原料低廉，產(chǎn)品收率高，但雜質(zhì)含量高，不易制得

4、，連續(xù)長(zhǎng)絲，深加工困難，強(qiáng)度低結(jié)構(gòu)中含有 s、n 化合物，有催化劑作用，吸附性能好，工藝簡(jiǎn)單成熟，但比表面積較小，成木高原料低廉.制成品比表面積大.吸附性能好，但產(chǎn)品收率低，強(qiáng)度低，生產(chǎn)工藝復(fù)雜原料低廉.耐熱，不需要進(jìn)行預(yù)處理，產(chǎn)品收率高，比表面積大，工藝簡(jiǎn)單瀝青基聚丙烯腈基粘膠基酚醛基2.2 活性炭纖維的預(yù)處理與制備方法生產(chǎn)活性炭纖維的工藝根據(jù)前驅(qū)體材料的不同有所不同，但所有的前驅(qū)體材料都要經(jīng)過預(yù)處理、碳化、活化而成，原材料首先經(jīng)預(yù)處理成為可碳化纖維，再進(jìn)一步經(jīng)碳化和活化成為活性炭纖維制品 。4預(yù)處理：即穩(wěn)定化處理，主要目的是使纖維不融化，在碳化和活化的高溫過程中保持纖維原形。主要有鹽浸漬和

5、預(yù)氧化兩種方式3,5,6。鹽浸漬是將原料纖維充分浸漬在鹽(磷酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等)溶液中，然后使其干燥。該法用在粘膠基 acf 生產(chǎn)中，與直接進(jìn)行炭化或活化的相比，既可提高收率，同時(shí)其纖維力學(xué)和吸附性能也得到改善，預(yù)氧化處理一般采用空氣預(yù)氧化的方法，原料纖維在一定的溫度范圍內(nèi)，緩慢預(yù)氧化一定時(shí)間，或者按照一定升溫程序升溫預(yù)氧化。碳化:碳化是生產(chǎn)活性炭纖維的重要環(huán)節(jié)。炭化是在惰性氣體 (如氮?dú)饣驓鍤獾?環(huán)境下于 8001000對(duì)纖維進(jìn)行熱處理，排除大部分非碳成分，形成具有類似石墨微晶結(jié)構(gòu)的炭化纖維?；罨窃诟邷叵掠醚趸詺怏w刻蝕炭化纖維，使所得acf 具有理想的微精彩文檔 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案孔結(jié)構(gòu)和

6、較高的比表面積。活化:是指碳化纖維經(jīng)活化劑處理后，產(chǎn)生大量的空隙，并伴隨著比表面積的增大和重量損失，同時(shí)形成一定量的活性基團(tuán)的過程。活化條件和程度影響產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能。影響活化的主要因素有：活化劑種類、活化溫度、活化時(shí)間、活化劑濃度。以丙烯烴系、瀝青系為例，圖 1、圖 2 分別介紹了丙烯烴系、瀝青系 acf 制造工藝流程。煤焦油前體（）氯化精制、蒸餾、縮聚反應(yīng)0黑化纖維碳化碳纖維惰性氣體活化co2活化碳纖維活化碳纖維精彩文檔圖 1 丙烯烴系活化碳纖維的制造工藝流程 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖 2 瀝青系活化碳纖維的制造工藝流程3 活性炭纖維的結(jié)構(gòu)與性能碳纖維經(jīng)活化后，原纖維的結(jié)構(gòu)被破壞，局部形成類石墨微晶

7、，碳原子以亂層堆疊的類石墨微晶片層形式存在:由于微晶片層在二維空間的有序性較差，平均尺寸非常小 ，7同時(shí)碳化及活化過程形成的結(jié)構(gòu)缺陷，所以構(gòu)筑了 acf 相互交織的微孔網(wǎng)絡(luò) 。8-93.1 活性炭纖維的微觀結(jié)構(gòu)acf 以其表面大量的不飽和碳構(gòu)筑成了獨(dú)特的吸附結(jié)構(gòu)，它是一種典型的微孔炭，被認(rèn)為是“超微粒子、表面不規(guī)則的構(gòu)造以及極狹小空間的組合” 。其含有的許多不10規(guī)則結(jié)構(gòu)(雜環(huán)結(jié)構(gòu))或含有表面官能團(tuán)的微結(jié)構(gòu)，具有極大的表面積，也就造就了微孔相對(duì)孔壁分子共同作用形成強(qiáng)大的分子場(chǎng)，提供一個(gè)吸附態(tài)分子物理和化學(xué)變化的高壓體系。acf 不含有大孔，其微孔占大多數(shù)。當(dāng)微孔與分子尺大大小相當(dāng)時(shí)，在范德華力

8、的作用下，相距很近的相對(duì)孔壁的吸附場(chǎng)發(fā)生疊加，引起微孔內(nèi)吸附勢(shì)的增加。acf 外表面積的孔口多，容易吸附和脫附，而且吸脫行程短，吸附質(zhì)到達(dá)吸附位的擴(kuò)散路徑較 gac短，驅(qū)動(dòng)力大，因此 acf 吸脫速率快，吸附容量大，效率高。3.2 活性炭纖維的吸附性能acf 的結(jié)構(gòu)特征屬于非極性吸附劑，在多數(shù)情況下，比表面積和孔徑是影響吸附性能的關(guān)鍵因素。表 3-1 列出日本群榮化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)大的商品酚醛基 acf 及其他類型acf 的性能 。4表 3-1acf 性能比較纖維直徑(um)比表面積外表面積 微孔容積 平均孔徑抗張強(qiáng)度種類酚醛基(m /g)(m /g)(ml/g)(nm)(kg/mm)2229-

9、11100-2300 1.0-1.20.5-1.2 1.5-3.01.0-1.630-407-101000-1500.2-0.70粘膠基15-186-11聚丙烯腈基瀝青基700-1200 1.5-2.02.0-3.020-5010-181000-200010-140.5-1.1 1.5-4.5精彩文檔 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案粒狀活性炭8000.001-0.014.0-6.0彈性模量伸長(zhǎng)(%)燃燒溫度 苯吸附率 碘吸附量 亞甲基藍(lán)脫色種類(kg/mm)( c)(%)(mg/g)力(ml/g)20酚醛基2000-300 2.7-2.847038-40 950-2200 310-3800粘膠基1000-200

10、030-60聚丙烯腈基 7000-8000220-4530-35100-150瀝青基400-640 2.4-2.8460-4801000-200 250-3500粒狀活性炭70-80吸附的發(fā)生是由于吸附質(zhì)分子與吸附劑表面分子發(fā)生相互作用。根據(jù)這種相互作用強(qiáng)度的大小，一般把吸附過程分為兩大類:化學(xué)吸附和物理吸附。當(dāng)相界面上存在不平衡的物理力時(shí)發(fā)生物理吸附，而當(dāng)相鄰相的原子和分子在界面形成化學(xué)鍵或準(zhǔn)化學(xué)鍵時(shí)發(fā)生化學(xué)吸附 。11acf 是一種典型的微孔炭，孔隙直接開口于纖維的表面，孔徑分布窄，主要以微孔、亞微孔為主，比表面積大，吸附容量大，其表面大量的不飽和碳構(gòu)筑成了獨(dú)特的吸附結(jié)構(gòu)。acf 含有許多

11、不規(guī)則結(jié)構(gòu)，如雜環(huán)結(jié)構(gòu)或含有表面官能團(tuán)的微結(jié)構(gòu)，使其具有極大的表面能?；钚蕴坷w維的微孔與相對(duì)的孔壁分子共同作用形成強(qiáng)大的分子場(chǎng)，提供了一個(gè)吸附態(tài)分子物理和化學(xué)變化的高壓體系，使得吸附質(zhì)到達(dá)吸附位的擴(kuò)散路徑比活性炭短、驅(qū)動(dòng)力大且孔徑分布集中，這是造成活性炭纖維比粒狀活性炭比表面積大、吸脫附速率快、吸附效率高的主要原因 。12吸附性能還受表面化學(xué)性質(zhì)的影響，吸附劑在制造過成中會(huì)形成一定量的不均勻表面氧化物，其成分和數(shù)量隨原料和活化工藝不同而異。表面氧化物成為選擇性的吸附中心，使吸附劑具有類似化學(xué)吸附的能力。acf 表面的化學(xué)官能團(tuán)、雜原子和化合物決定了活性炭纖維表面的化學(xué)吸附位。acf屬于非極性吸

12、附劑，對(duì)水溶液中的非極性或弱極性吸附質(zhì)有很好的吸附效果，但是吸附具有一定極性的溶質(zhì)就有困難。acf 表面酸性基團(tuán)越豐富越有利于其對(duì)極性溶質(zhì)的吸附，堿性基團(tuán)越豐富越有利于吸附非極性或者弱極性物質(zhì)。acf 另一引人注目的性能特征便是高的吸附速度。對(duì)于氣體的吸附，一般能在數(shù)十秒或數(shù)分鐘內(nèi)達(dá)到平衡 ，對(duì)液體的吸附也僅需幾分至幾十分鐘就達(dá)平衡。acf 的高吸13附速率，使它在實(shí)際應(yīng)用上比其他吸附材料更優(yōu)越。它不僅可以縮短吸附操作周期，減少設(shè)備體積，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且能適用于一些特殊的快速處理的環(huán)境。精彩文檔 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案4 活性炭纖維的實(shí)際應(yīng)用acf 的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，可用于廢水處理，空氣凈化，醫(yī)療衛(wèi)生，溶

13、劑回收，催化劑制造等。4.1 水處理acf 廣泛用于處理工業(yè)用廢水，去除氣體及惡臭物質(zhì)，水溶液中的無機(jī)物、有機(jī)物及貴重金屬等離子，微生物及細(xì)菌，低濃度吸附的吸附回收。用于凈化處理具有吸附容量大、吸附速度快、脫附速度快、灰分少、處理量大且使用時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。凈水用的 acf，可用浸漬法使 acf 的孔隙中充滿特殊的液狀合成抗菌劑，經(jīng)干燥，抗菌劑可牢固地固定在 acf 內(nèi)，特別適用于家庭用凈水器。家用小型凈水器則是多種多樣，日本開發(fā)的超小型凈水器可適用于旅行、野營(yíng)、登山和救災(zāi)人員，具有過濾、除臭、滅菌和把硬水變?yōu)檐浰奶幚怼?duì)水質(zhì)的處理具有特殊的功能，在污水處理中，采用acf 吸附往往用于二級(jí)處理或

14、三級(jí)處理。將 acf 用于環(huán)保工程中其操作安全，由于體密度小和吸脫層薄，不會(huì)造成蓄熱和過熱現(xiàn)象，也不易發(fā)生事故，且節(jié)能和經(jīng)濟(jì)，可用于大型上水凈水池的處理，不僅凈化效率高，而且處理量大，裝置緊湊占地面積小，設(shè)備投資小和效益高。acf還可用于水廠及糖廠的凈水裝置，可達(dá)到脫色、脫臭和去除有機(jī)物的目的。4.1.1 有機(jī)廢水的處理隨著工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展和城市人口的增加，都市區(qū)內(nèi)的生活廢水處理量已越來越大。在廢水中特別是工業(yè)廢水中的有機(jī)污染物有大量增加的趨勢(shì)，并且化工、冶金、煉焦、輕工等產(chǎn)業(yè)中的廢水為最主要的污染源，其含有的有毒物和有害物已在對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅。acf 適用于各種有機(jī)廢水的處理，可對(duì)含氯廢水

15、、制藥廠廢水、苯酚廢水、有機(jī)染料廢水、四苯廢水、已內(nèi)酰胺廢水、二甲基乙酰胺和異丁醇廢水進(jìn)行處理。其吸附能力比粉末活性炭的吸附能力高得多，尤其適用于高平衡濃度時(shí)，每克 acf 的吸附量約為粉末活性炭的 3 倍。在升高溫度后，其吸附能力提高。用劍麻基 acf 可有效去除水中的各種有機(jī)染料，如亞甲基蘭、結(jié)晶紫、鉻蘭黑 r 等，其去除率高達(dá) 100%。含釔的瀝青基 acf 可有效的吸附酸性染料，如酸性藍(lán) 9 酸性藍(lán)74 酸性橙 10 、酸性橙 51 等，也用于直接染料如直接藍(lán) 19 、直接黃 11、 直接黃 50及堿性染料的堿性棕 1、堿性青紫 3 等。對(duì)煉油廢水和處理結(jié)果表明，用 acf 處理煉油廢

16、水其對(duì)濁度的有效凈化率為 100%。揮發(fā)酚為 100%，cod 為 88.3%，油 98.4%，并對(duì)二氧化硫、二氧化碳、堿度、硬度和磷酸鹽均有凈化作用。對(duì)高濃度和成分復(fù)雜的頁巖油干餾廢水的處理后 cod 可達(dá)低精彩文檔 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案于 2000mg/l，用于處理出水的 cod 低于 1000mg/l。4.1.2 無機(jī)廢水a(chǎn)cf 對(duì)金屬離子具有較好的吸附性能，可吸附水中的銀、鉑、汞、鐵等多種離子并能夠?qū)⑵溥€原。在大多數(shù)情況下，其氧化還原反應(yīng)可以大大促進(jìn)對(duì)這些金屬離子的吸附。4.1.3 凈化飲用水由于城市人口的增加已使飲用水的供應(yīng)不足，國內(nèi)曾用活性炭處理三鹵甲烷廢水，其有效去除率僅為 40%。對(duì)地

17、下水的檢測(cè)表明，在水中已含有多種氯化物，這些氯化物存在于水中具有致癌作用，在自來水中的含氯物質(zhì)可用 acf 加以去除用。acf 去除水中的三氯乙烯，在其濃度為 1-5kg/m3 時(shí)，acf 的吸附量為粒狀活性炭的 4 倍，在實(shí)際處理中可比活性炭大 1 個(gè)數(shù)量級(jí)。目前 acf 已廣泛用于凈水器，特別是載銀 acf 具有吸附和滅菌的雙重功能。用載銀 acf 對(duì)大腸桿菌進(jìn)行吸附，在含銀量增加、比表面積增大時(shí)，其吸附量增大，對(duì)于水中的其它微生物的吸附同樣有效。4.2 空氣凈化空氣中主要污染源是二氧化硫和氮的氧化物，及硫化氫和有機(jī)揮發(fā)物組分等。空氣中的臭氧對(duì)人體的危害性極大一般允許濃度為 0.110-6

18、。但在實(shí)際空氣中的濃度為80-100 時(shí)，長(zhǎng)期接觸易于引發(fā)肺炎，使肺的彈性功能組織變?yōu)闊o彈性而失去作用的病變組織。含氮瀝青 acf 在 100 c 的高溫下進(jìn)行熱處理后，二氧化硫的穩(wěn)定態(tài)含量只有 10%，0硫酸從 acf 表面的脫除也十分容易，用 pan 基 acf 可有效地捕捉空氣中的硫化氫，在吸附表面上以三氧化硫或硫酸的形式吸附。各種廢水發(fā)出的臭氣可用 acf 去除。acf 具有分解臭氧的能力，可用于辦公設(shè)備的臭氧脫除，在復(fù)印機(jī)中配置著吸臭氧的吸附分解部件，利用 acf 的低密度和對(duì)臭氧吸附分解；acf 并對(duì) 3、 4 苯并芘有特殊的吸附能力，對(duì)煙堿的吸附率高，可用于室內(nèi)的空氣凈化，如用于

19、空氣凈化器等；在工業(yè)中可開發(fā)用于有害有毒氣體的吸附，acf 可用于活性炭氈替代防毒面具和防毒消防頭盔，可提高過濾效率，使其體積小和輕量化。對(duì)于揮發(fā)性污染源如苯、甲苯丙酮氯化物等也可用 acf 加以吸附。用 pan acf 可作為吸附劑、過熱水蒸汽為膠附劑，對(duì)化纖廠的碳化硫廢氣進(jìn)行吸附，其特點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)、吸附量大、脫附時(shí)間短、脫附溫度低，適合于工業(yè)上的應(yīng)用。對(duì)于煙道氣中的含氮氧化物，活性炭纖維在低溫和較高溫度下均顯出良好的吸附性精彩文檔 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案能。煙道氣的溫度一般高于環(huán)境溫度，用活性炭纖維凈化此類氣體不需冷卻即可進(jìn)行。見表 3-1。表 3-1 vv 不同溫度下活性炭纖維對(duì) no 的吸附容

20、量x溫度（k）2931513131273536839339吸附容量（no ）10 m /kg33x4.3 溶劑回收acf 的吸附量大，可用于回收活性有機(jī)溶劑等其特點(diǎn)是脫附速度快、脫附溫度低、acf 能從低濃度廢氣中回收有機(jī)溶劑并把具有反應(yīng)活性的有機(jī)溶劑加以回收，及用于粒狀活性炭不能回收的其他類型溶劑。acf 能夠回收有機(jī)溶劑具有如下特點(diǎn)：其金屬雜質(zhì)要比粒狀活性炭少得多，在吸附過程中所發(fā)生的催化聚合作用的幾率也小得多；其在脫附過程中幾乎不發(fā)生熱分解和催化、聚合等化學(xué)反應(yīng)其脫附速度快、過程徹底，使其在吸脫過程中發(fā)生分解或取合的幾率小，可減少吸附的結(jié)焦或積炭省時(shí)、省功、節(jié)能，可用于溶劑的吸收裝置及軍

21、用化學(xué)防護(hù)服等，也可用于二級(jí)吸附材料以降低成本。還可有效地將工業(yè)加工生產(chǎn)的低沸點(diǎn)化合物、脂肪族化合物、及某些危害人體健康的有機(jī)溶劑、毒劑、腐蝕性溶劑等脫除并回收，既減少了環(huán)境污染和對(duì)人身的危害又可使溶劑得到回收再利用。4.4 貴金屬回收acf 對(duì)無機(jī)廢水中的金屬離子也有較好的吸附效果，可吸附金、銀、鉑、汞、鎘等許多重金屬離子，并將其還原回收處理。氧化一還原功能，是 acf 的基本特征之一。曾漢民等 利用 acf 的氧化還原功能，認(rèn)為其對(duì) au“、a、pd4+等貴金屬離子有較好的14氧還吸附性能，它能吸附大量高電位的離子，并將其還原為單質(zhì)金屬或低氧化態(tài)離子，而且所得金屬呈納米狀態(tài)負(fù)載于 acf

22、上，從而將貴金屬回收、分離和再利用。4.5 acf 可用于電子工業(yè)特別在高新技術(shù)上的應(yīng)用已日益廣泛利用 acf 的比表面積大細(xì)孔孔徑適中和導(dǎo)電性能，可用于制造電池產(chǎn)品的部件可用于生產(chǎn)高效小型電容器，特別是雙層電容器；容量是普通鋁電解電容器的 100 萬倍；可用于 ic、 lsi 及超 lsi 的小型存貯永久性電源，避免因停電等事故而給計(jì)算機(jī)帶來的不可估量的損失；還可開發(fā)用于大電流放電的雙層電子電容器；在電子和能源方面可用于制造高性能的電容、電池的電極等。acf 可用于制造化學(xué)輻射器材，并能除去放射性物質(zhì)，可用于核電站的防護(hù)材料。此外，在除臭、除濕、電極材料駐電容器等方面也在不斷拓其更新的用途。

23、精彩文檔 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案隨著納米材料的開發(fā)，可將 acf 用于鈉米復(fù)合材料，使其向高功能化、表面官能團(tuán)特殊化的方向發(fā)展，作為更新?lián)Q代產(chǎn)品，對(duì)環(huán)境保護(hù)具有十分重要的作用和意義。4.6 其他利用 acf 的高比表面積和高強(qiáng)度的性能，可用于凈化血液及作為催化劑的載體用于生理用品和醫(yī)療衛(wèi)生用品等。由于 acf 具有吸附烯烴類物質(zhì)的能力，可用于蔬菜和水果的保鮮特別是用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸中。rayonacf 的無毒性使其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于 acf 具有化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及輻射穩(wěn)定性，因而使用各種消毒方法進(jìn)行消毒時(shí)，其不會(huì)發(fā)生任何變化。acf 對(duì)人體中外源性毒素的吸附十分有效，在血液過濾、內(nèi)服解毒及

24、外傷包扎與治療方面都有重要用途。acf 還用于制作消臭機(jī)，其吸附速度比普通的消臭機(jī)提高兩倍。它是用瀝青系 acf與聚酯樹脂混合制成的推進(jìn)器，轉(zhuǎn)速為 300r/min，使空氣與推進(jìn)器接觸，吸附空氣中所含的臭味及煙氣中的致癌物質(zhì)。對(duì)于大比表面積化的 acf，可用于制作除濕機(jī)可有效地除濕。在化學(xué)業(yè)，可用于生產(chǎn)防護(hù)化學(xué)毒品的化學(xué)防護(hù)衣，用于防化學(xué)武器或噴灑農(nóng)藥及農(nóng)藥廠工人的工作服，與防毒面具配合使用，可防止毒氣進(jìn)入口腔鼻腔或皮膚進(jìn)入人的身體內(nèi)。此外，也用于催化劑載體防化學(xué)輻射等。在醫(yī)療業(yè)可用于制造人造腎臟、肝臟的吸附劑，用于制作繃帶和各種除細(xì)菌的醫(yī)療衛(wèi)生用品。此外，acf 有出色的耐熱性、耐酸堿性，使

25、之可以作為催化劑的有效成分，可直接用作催化劑，也可將 acf 用于催化劑的載體，acf 具有良好的導(dǎo)熱性能，摻入催化劑中，能有效地提高催化劑的傳熱能力，對(duì)于放熱劇烈的反應(yīng)尤為有利。氣相色譜的固定用高分子篩。用 acf 制作的負(fù)載型催化劑，可用于化工反應(yīng)體系、冶金、選礦的廢氣治理及汽車尾氣治理等。民用方面可用于冰箱的除臭，在石油化工方面可用于汽油脫硫醇過程中。5 活性炭纖維研究的主要問題和發(fā)展方向目前，acf 在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用作為一個(gè)有意義的研究方向，己有愈來愈多的科研工作者投身于這一新型碳材料的研究之中。但 acf 的一些性質(zhì)也限制了其在水處理中的應(yīng)用。主要問題有:(1)acf 的高生產(chǎn)成本

26、。(2)由于活性炭纖維的微孔結(jié)構(gòu)，孔徑范圍狹窄，限制了其對(duì)大分子污染物的吸附。為了進(jìn)一步拓展 acf 的應(yīng)用領(lǐng)域，今后的研究和發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)為:(l)生產(chǎn)技術(shù)的研究。開發(fā)出低成本和高強(qiáng)度的 acf，并減少其使用能耗，實(shí)現(xiàn) acf精彩文檔 實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案的大量生產(chǎn)，從而推動(dòng) acf 的廣泛使用，也使其良好的吸附性能能夠得到更大程度的利用；將 acf 與其它材料復(fù)合，充分發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)越性。(2)擴(kuò)大 acf 的應(yīng)用范圍。積極開發(fā)中孔 acf 制品品種。從改變活化工藝和用含添加劑的原料兩種工藝路線來制備中孔 acf。對(duì)中孔 acf 的活化機(jī)理、活化技術(shù)和活化工藝進(jìn)行重點(diǎn)研究，嘗試與其它功能材料復(fù)合加工

27、成多功能材料或微、中孔復(fù)合化。(3)對(duì) acf 進(jìn)行改性處理。在 acf 表面存在著一定量的親水性含氧基團(tuán),極大的影響吸附性能，可通過處理改變 acf 的表面親水性與疏水性。經(jīng)過不同方法處理后，acf 的特異性不同，因而可根據(jù)污染物的不同注質(zhì)，探索合理的 acf 處理途徑，如一 acf 是非極性吸附劑，對(duì)極性物質(zhì)的吸附能力比較差，通過化學(xué)改性改變 acf 表面極性，改善其對(duì)某特定極性物質(zhì)的吸附能力。(4)與其它技術(shù)聯(lián)合使用是 acf 的新研究方向。將有機(jī)合成、紡絲、碳化學(xué)、表面化學(xué)、催化劑等化學(xué)原理充分利用于 acf 的開發(fā)過程中，并結(jié)合化工單元過程技術(shù)，推動(dòng)acf 的應(yīng)用，進(jìn)一步發(fā)揮 acf 具有多種性能的優(yōu)點(diǎn)，使其功能更加完備。如 acf 電極電解法、吸附和光催化氧化的結(jié)合以及 acf 與臭氧氧化和生化處理復(fù)合技術(shù)都取得了一定的成效，具有極大的