ACF中约有60%的C以类石墨碳形式存在[8]，有超过50%的碳原子都位于内外表面[7]，由于表面碳原子的不饱和性，它能以化学形式结合碳以外的原子及原子基团，从而构成了独特的表面化学结构。ACF与GAC有显著的不同，其直径小，孔隙直接开口于纤维表面，是一种典型的微孔炭，具有较大的比表面积。ACF与GAC的孔径分布和孔结构见图1~2。图1~2显示出两者在孔径分布及表面形态结构上的区别[1-2，9-11]。
由图1~2可知，ACF是一种典型的微孔炭[12]，是超微粒子、表面、不规则结构以及狭小空间的组合。超微粒子以各种方式结合在一起，形成丰富的纳米孔空间，这些空间的大小与超微粒子为同一数量级，使ACF具有很大的比表面积。ACF含有许多不规则结构———杂环结构或含有不同表面官能团的微结构，所有这些使ACF具有极大的表面能，使微孔与孔壁共同作用形成强大的分子场，提供了一个吸附态分子物理和化学变化的准高压体系。使得吸附质到达吸附位的扩散路径比GAC短，驱动力大。
与活性炭相比，ACF及其系列产品具有丰富且发达的微孔，微孔孔径可调，比表面积大，吸附容量大，吸附速率快，再生容易快速，脱附彻底，经多次吸脱附后仍保持原有的吸附性能。因而在气体吸附、空气净化等领域有着广泛的应用。
2、ACF在催化领域的应用
杨海丽等[13]通过对ACF进行XRD研究，发现ACF属于紊乱碳层堆叠的类石墨微晶结构。其基本结构单元是石墨带状层面。石墨层面中π电子具有一定的催化活性，边缘及表面缺陷处的碳原子所具有的不成对电子也可在催化中发挥作用。表面含氧基团又呈现出固体酸、碱的催化作用。ACF的表面自由基还能促进脱HCl[14]、烷烃脱氢[15]等反应的进行。另外，也可直接用ACF作催化剂。
2.1 脱硫反应
基于ACF具有常规活性炭无法比拟的吸附性能，把活性炭纤维用于SO2脱除具有广阔的应用前景。ACF应用于烟道气中连续脱除SO2的原理见图3[16]。SO2在ACF上吸附后在O2存在下被催化氧化为SO3，SO2再与烟气中的水蒸汽作用形成H2SO4，后者被ACF上冷凝的过量水洗脱，从而空出SO2吸附部位，使SO2的吸附、氧化、水合及H2SO4的解吸等循环连续不断地进行下去，这样既可避免炭材料由于磨损或再生导致碳的损耗及活性的下降，也可避免对炭材料的频繁再生，从而降低操作运行成本。
<<上一页[1][2][3]下一页>>
相关信息 
推荐企业 推荐企业
推荐企业
您所在的位置：
