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熔紡Kraft硬木木質(zhì)素基活性炭纖維的活化工藝及性能研究

作者:殷二強(qiáng); 王世超; 相恒學(xué); 周哲; 朱美芳 東華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院; 纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 上海201620

摘要:以熔融紡絲制備的Kraft硬木木質(zhì)素纖維(HKL)為原料,經(jīng)炭化得到木質(zhì)素基炭纖維(HKL-CF),再采用水蒸氣活化法制備了活性炭纖維(HKL-ACF),通過(guò)紅外光譜儀和掃描電鏡研究了水蒸氣活化對(duì)活性炭纖維化學(xué)結(jié)構(gòu)和表面形貌的影響,采用全自動(dòng)物理吸附儀、X射線衍射儀和拉曼光譜儀等研究了活化時(shí)間、活化溫度和活化水蒸氣流量對(duì)所制備活性炭纖維的比表面積、孔結(jié)構(gòu)和微晶結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。研究表明,水蒸氣活化處理提高了活性炭纖維中的C—O和CC結(jié)構(gòu)含量;隨著活化時(shí)間的延長(zhǎng),活性炭纖維的比表面積增大,且隨活化溫度和水蒸氣流量的提高呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì);晶粒尺寸隨著活化時(shí)間和溫度的提高,逐漸變小,纖維表面的石墨化程度隨活化時(shí)間的增加,逐漸變大;活化溫度800℃,活化時(shí)間4h,水蒸氣流量1mL/min下制備的活性炭纖維的BET比表面積最高可達(dá)2081.34m^2/g,總孔容最大為1.60cm^3/g。

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