高吸附能力的活性炭纤维的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及辐射技术提高活性炭纤维吸附能力的一种新的制备方法。
【背景技术】
[0002]活性炭纤维(ACF)，亦称纤维状活性炭，是性能优于活性炭的高效活性吸附材料和环保工程材料。其超过50%的碳原子位于内外表面，构筑成独特的吸附结构，被称为表面性固体。它是由纤维状前驱体，经一定的程序炭化活化而成。较发达的比表面积和较窄的孔径分布使得它具有较快的吸附脱附速度和较大的吸附容量，且由于它可方便地加工为毡、布、纸等不同的形状，并具有耐酸碱耐腐蚀特性，使得其一问世就得到人们广泛的关注和深入的研究。目前已在环境保护、催化、医药、军工等领域得到广泛应用。
[0003]辐射技术具有以下特点:(1)任何形状的聚合物与单体都可使用，可以完成化学法难以进行的反应。(2)射线能量高，穿透能力强，反应可以深入到物质内部。(3)操作简单易行，反应时间短，稳定性高。不需交联剂和引发剂，不需要进行后处理。利用辐射技术改性活性炭纤维的制备方法，具有节能减排，能够连续化生产加工等优点。
[0004]申请号:200810064611.7公开了一种活性炭纤维的改性方法，它涉及一种炭纤维的改性方法。它解决了现有技术对炭纤维进行改性存在工艺复杂、反应时间长及成本高的问题。改性方法:一、将活性炭纤维加入到硝酸中，以微波加热，经冷却、沉淀后去除上层硝酸溶液，得沉淀物；二、沉淀物经清洗、烘干即得改性的活性炭纤维。本发明缩短了反应时间，工艺简单，成本低。
[0005]申请号:201410041403.0公开了一种具有光催化功能活性炭纤维的制备方法，以活性炭纤维、二氰二胺、N，N 二甲基甲酰胺等为主要原料，通过电化学沉积法制得固载石墨相氮化碳的活性炭纤维。该活性炭纤维不仅具有吸附功能，而且具有光催化功能。其在黑暗或光线不足的情况下依靠活性炭纤维的吸附功能净化污染物；在光照充足的情况下吸附功能及光催化功能均可净化污染物，还可实现活性炭纤维吸附功能的原位再生，大大降低再生过程人力、物力、财力耗费。该活性炭纤维的研制成功对于缓解我国活性炭纤维供应量不足具有重要的作用。
[0006]本专利以商业级活性炭纤维为原料，利用电子加速器的高能电子束，在200-1200KGy辐照剂量下，进行辐照加工，得到高吸附能力的活性炭纤维。制备方法是采用辐射工艺加大了活性炭纤维的表面缺陷的方法，提高活性炭纤维的吸附能力。本发明方法工艺简单、效率高、成本低和易操作。并且辐射的方式节能减排，更加环保。
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明的目的是采用辐射工艺加大了活性炭纤维的表面缺陷的方法，提高活性炭纤维的吸附能力。
[0008]利用辐射技术改性活性炭纤维的制备方法，其特征是组份和重量百分比含量如下: 活性炭纤维100%。
[0009]如权利要求1所述的高吸附能力的活性炭纤维的制备方法，其特征是活性炭纤维的比表面积在1000-1500m2/g之间，优选1100_1200mVg之间。
[0010]如权利要求1所述的高吸附能力的活性炭纤维的制备方法，其特征是辐射介质包括但不限于:α射线、β射线、Υ射线、X射线、高能电子束或紫外线，优选为高能电子加速器的高能电子束；辐射剂量为200-1200KGy，优选为600?lOOOkGy。
[0011]如权利要求1所述的高吸附能力的活性炭纤维的制备方法，其特征是步骤如下:
(1)将活性炭纤维装入可塑封容器中，整理平整；
(2)开启辐照装置，在200-1200KGy辐照剂量下，进行辐照加工；
(3)辐照结束后在真空烘箱于120?180°C，真空干燥5?12小时，降到室温得高吸附能力的活性炭纤维。
[0012]本发明的有益效果是:1)本发明选择了一种新的利用辐射技术改性活性炭纤维的方式，该方式节能减排，利于环保；2)本发明采用辐射工艺加大了活性炭纤维的表面缺陷的方法，提高活性炭纤维的吸附能力。
【具体实施方式】
[0013]下面用具体实施例来详细说明本发明，但实施例并不限制本发明的范围。
[0014]实施例1:500g活性炭纤维装入可塑封容器中，用氮气置换三次后，塑封，辐照剂量为SOOKGy，辐照后在150°C、-0.1MPa负压下干燥8小时得改性活性炭纤维，活性炭纤维的比表面积为1200m2/g。
[0015]实施例2:500g活性炭纤维装入可塑封容器中，用氮气置换三次后，塑封，辐照剂量为lOOOKGy，辐照2分钟后在150°C、_0.1MPa负压下干燥8小时得改性活性炭纤维，活性炭纤维的比表面积为1270m2/g。
[0016]比较例1:500g活性炭纤维装入可塑封容器中，用氮气置换三次后，塑封，辐照剂量为800KGy，辐照5分钟后在150°C、-0.1MPa负压下干燥8小时得改性活性炭纤维，活性炭纤维的比表面积为1180m2/g。
[0017]从上述实施例和比较例中可以看出，通过改变辐照剂量、改变辐照时间等条件，可以制备高吸附能力的活性炭纤维的制备方法，以满足活性炭纤维更加节能减排、利于环保的需求。
【主权项】
1.高吸附能力的活性炭纤维的制备方法，其特征是步骤如下: (1)将活性炭纤维装入可塑封容器中，整理平整； (2)开启辐照装置，在200-1200KGy辐照剂量下，进行辐照加工； (3)辐照结束后在真空烘箱于120?180°C，真空干燥1?2小时，降到室温得高吸附能力的活性炭纤维。2.如权利要求1所述的高吸附能力的活性炭纤维的制备方法，其特征在于高吸附能力的活性炭纤维的比表面积在1100-1500m2/g之间。3.如权利要求1所述的高吸附能力的活性炭纤维的制备方法，其特征在于辐射介质包括但不限于:α射线、β射线、Υ射线、X射线、高能电子束或紫外线，优选为高能电子加速器的高能电子束；辐射剂量为200-1200KGy，优选为600?lOOOkGy。4.如权利要求1所述的高吸附能力的活性炭纤维的制备方法，其特征在于组份和重量百分比含量如下: 活性炭纤维100%。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的活性炭纤维为未进行任何处理的。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的辐照时间在2分钟至5分钟之间。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的可塑封容器为聚乙烯容器。
【专利摘要】本发明属于利用辐射技术改性活性炭纤维的制备方法。该方法以商业级活性炭纤维为原料，利用高能电子束，在200-1200KGy辐照剂量下，进行辐照加工，得到高吸附能力的活性炭纤维。制备方法是采用辐射工艺加大了活性炭纤维的表面缺陷的方法，提高活性炭纤维的吸附能力。本发明方法工艺简单、效率高、成本低和易操作。并且辐射的方式节能减排，更加环保。
【IPC分类】D06M10/00, D06M101/40
【公开号】CN105463823
【申请号】CN201410385769
【发明人】刘伟, 郝建钢, 张玥, 靳健乔, 叶明旸
【申请人】天津市技术物理研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月7日