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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸附材料,尤其涉及一种活性炭纤维毡及其制备方法。
技术介绍
1、国内活性炭纤维生产一般采用粘胶纤维为原料经过高温碳化后,再通活化气氛(如h2o、co2等)进行活化造孔,得到多孔型纤维状活性炭(acf)。常规方法制备的acf存在孔径范围宽(0.4-200nm范围内均有孔分布)、纤维毡强度偏小(约5-9n)、高比表面积纤维毡强度过低无法正常使用(比表面积大于1900m2/g后几乎没有强度)等问题。在vocs吸附回收领域,一般小于2nm的微孔为有效孔,中孔、大孔的存在导致有效孔占比小,对vocs的吸附性能差,同时造成纤维强度下降。纤维强度较低,织成毡用于制备吸附回收滤芯的时候,经常由于强度不够,在滤芯缠绕的过程中或使用过程中出现纤维毡断裂现象,浪费原料,影响设备正常运行。
2、有鉴于此,特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种活性炭纤维毡及其制备方法,以解决上述问题。
2、为实现以上目的,本专利技术特采用以下技术方案:
3、一种活性炭纤维毡,比表面积为1100-2200m2/g,断裂强力为15-9n;
4、优选地,所述活性炭纤维毡的断裂强力为15-11n。
5、可选的,所述活性炭纤维毡的孔容为0.4-1.0cm3/g;
6、优选地,孔径小于2nm的孔占所述活性炭纤维毡总孔容的98%-100%活性炭纤维毡。
7、一种所述的活性炭纤维毡的制备方法,包括:
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9、将粘胶纤维毡浸入所述溶液a中,得到混合体系b,然后在不间断的超声振荡下进行反应,产物经过洗涤和干燥,得到活性炭纤维毡前驱体;
10、将所述活性炭纤维毡前驱体依次进行预碳化、碳化和活化处理,得到所述的活性炭纤维毡。
11、可选的,所述缓冲溶液的ph值为8-9。
12、可选的,所述缓冲溶液包括tris-hcl缓冲溶液。
13、可选的,所述混合体系b中所述多巴胺盐酸盐和所述粘胶纤维毡的质量比为1:5-50。
14、可选的,所述反应的温度为25-60℃;
15、优选地,所述反应的时间为1-24h。
16、可选的,所述干燥包括在50-100℃下烘干。
17、可选的,所述预碳化的温度为250-450℃,时间为30-60min。
18、可选的,所述碳化的温度为700-900℃,时间为30-60min;
19、优选地,所述活化包括向体系内通入水蒸气进行活化。
20、本专利技术的有益效果:
21、相较于常规工艺生产的粘胶基活性炭纤维毡,本专利技术提供的活性炭纤维毡除了具有较大的比表面积、较好的吸附性能外,其强度提高了10-40%,更高的纤维强度较大程度上避免了活性炭纤维毡在使用过程中出现断裂的情况。
22、本专利技术提供的活性炭纤维毡的制备方法,创造性地采用多巴胺单体在缓冲溶液中通过氧化自聚合得到聚多巴胺(pda),包覆在活性炭纤维毡前驱体上,随着碳化和活化处理,形成均匀稳定的pda碳化层,从而增强纤维强度,保护纤维避免过度烧蚀,进而避免产生对吸附性能几乎没有贡献的中孔和大孔的出现,优化产物的孔径分布,提升产物的综合吸附性能。该方法原料廉价易得,工艺简单可操作性强,有利于工业扩大化生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种活性炭纤维毡,其特征在于,所述活性炭纤维毡的比表面积为1100-2200m2/g,断裂强力为15-9N;
2.根据权利要求1所述的活性炭纤维毡,其特征在于,所述活性炭纤维毡的孔容为0.4-1.0cm3/g;
3.一种如权利要求1-2任一项所述的活性炭纤维毡的制备方法,其特征在于,包括:
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述缓冲溶液的pH值为8-9。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,所述缓冲溶液包括Tris-HCl缓冲溶液。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述混合体系B中所述多巴胺盐酸盐和所述粘胶纤维毡的质量比为1:5-50。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述反应的温度为25-60℃;
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述干燥包括在50-100℃下烘干。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述预碳化的温度为250-450℃,时间为30-60min。
10.根据权利要求3所述的制
...【技术特征摘要】
1.一种活性炭纤维毡,其特征在于,所述活性炭纤维毡的比表面积为1100-2200m2/g,断裂强力为15-9n;
2.根据权利要求1所述的活性炭纤维毡,其特征在于,所述活性炭纤维毡的孔容为0.4-1.0cm3/g;
3.一种如权利要求1-2任一项所述的活性炭纤维毡的制备方法,其特征在于,包括:
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述缓冲溶液的ph值为8-9。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,所述缓冲溶液包括tris-hcl缓冲溶液。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪茂菊,陈保磊,梁鹏,郅立鹏,万月亮,陈阳,赵永谦,
申请(专利权)人:青岛华世洁环保科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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