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催化活化

2016-12-05 16:36:08

催化活化法所用金属主要有:碱金属氧化物及其盐类;碱土金属氧化物及其盐类;过渡金属氧化物和稀土元素。由于金属及其化合物对碳的气化具有催化作用,所以人们据此采用金属及其化合物来促使碳材料中孔的大量形成,制得富含中孔的ACF。其原理在于,金属粒子的添入,使ACF微孔内表面活性点增高,活化时,金属粒子周围的碳原子优先发生氧化,从而在碳材料中形成中孔。Marsh和Rand等在聚呋喃甲醇中掺入Fe或Ni的微粒,然后用CO2气体活化制成了中孔发达的ACF。
  Tamai等选用稀土金属有机化合物Y(acac)3、Ti0(acac)2、A1(acac)3作为石油沥青的添加剂在THF溶剂中混合后脱除溶剂,在空气中预氧化,之后用水蒸气于875℃下活化可得中孔率高达80%的ACF。
  虽然催化活化法利用浸润在CF中的金属离子的活性可高效地提高碳纤维的中孔率,但这种方法会引入金属杂质,这对于催化剂载体和医用材料的应用是不良因素。由于这些金属离子会部分残留在ACF中,在用其进行液相吸附时,金属离子就可能进入溶液,影响其使用效果。鉴于以上金属杂质的不良影响可以采用非金属添加剂制备中孔活化碳纤维。

碳纤维


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