活性炭纤维:活性炭纤维

活性炭纤维   (activated  carbon  fibre)

是直径通常为5～20μm的纤维状炭质吸附剂。是继粉状活性炭和粒状活性炭(GAC)之后的第3种类型的活性炭。与前两种相比，它不仅具有单位质量的吸附容量大，吸附和脱附速度都快，再生容易，不易粉化及灰分含量低等优良性能，且加工特性好，把它制成纱、线、布、毡、纸等中间制品后可根据使用要求进一步加工成各种形状的产品，还可与其他材料一起形成具有多种功能的复合产品。

20世纪70年代美国首先用酚醛纤维制得了活性炭纤维(ACF)，其后日本又相继用黏胶纤维，酚醛纤维和沥青纤维做原料制得了ACF，而且都已商品化。其他研究过的原料则还有聚乙烯醇纤维，木质素纤维等多种人造和合成纤维。不同原料制ACF的技术大致相似，即原纤维在空气中不熔化(或预氧化)后再用水蒸气或二氧化碳等气体在800～900℃高温使之活化，控制工艺条件可得到不同比表面积及平均孔径的制品。

ACF的微细结构为无定形碳形成的难石墨化炭，其微晶取向紊乱，微晶的细孔发达，与GAC的区别是它们没有大孔和过渡孔，只有少部分较小的中孔，微孔体积占总孔体积的90％。微孔孔径在I～3nm，其孔径分布可控制在较窄的范围，使之具有分子筛的作用，ACF表面有一系列羟基、羰基、羧基、内脂基等含氧官能团，采用特种原料或特种工艺制得的ACF还可能含有胺基、亚胺基及硫基、磺酸基等特种官能团，因对硫醇、sO₂、NO₂等有特殊的吸附性能。通过浸渍等方法还可在其表面引入银之类的金属化合物使之具有杀菌等功能。

ACF的比表面积一般为l000m²/g，最高可达3000m²/g。其外表面积为GAC的1.5～10倍，滤阻为GAC的1/3，它可吸附处理低浓度废气，具有高活性的有机物质以及黏度较大的液体j由于其吸附层漏损小，床层可比GAC薄得多，也不易产生过热或蓄热。故由它们组装的设备紧凑、省能、经济。

ACF主要用于溶剂回收，空气及水的净化，废气的处理，还可用做除湿剂、消臭剂、催化剂担体等。此外，在化学防护、高性能电容、电池电极等方面也有着广泛应用。