陳潤六,陳 永,鐘 杰,李 玲,許 輝
(硅鋯鈦資源綜合開發與利用海南省重點實驗室;海南優勢資源化工材料應用技術教育部重點實驗室 海南大學,海南 海口570228)
活性炭纖維(Activated Carbon Fiber,簡稱 ACF)是一種比表面積大、微孔豐富的高效吸附材料,它具有纖維的某些特性,能紡成各種形狀,廣泛用于環保、化工、醫藥、電子和食品等行業[1-6]。制備ACF的原料纖維主要有:聚丙烯腈基、纖維素基、酚醛基、瀝青基、聚乙烯基、人造絲和木質基等[7-17]。基于降低制備成本和充分利用可再生生物廢棄物資源的考慮,本文采用海南省豐富的椰殼纖維作為原料制備ACF。椰殼纖維是由熱帶地區椰子果實上提取的一種纖維,其主要成分為:纖維素36%~43%、木質素41%~45%及0.15%~0.25%半纖維素、3%~4%(均為m/m)果膠及礦物質[18]。其目前大部分還處于作為燃料的低級應用狀態,工業加工也僅局限于生產繩子、床墊等低附加值產品[19,20]。因此,將其用于制備ACF的研究無疑具有重要意義。
目前,尚未見文獻報道采用椰殼纖維制備ACF,本研究對原料采用先在(NH4)2HPO4中浸漬,然后再進行預氧化的方法來處理,這種方法經文獻[12,21]證實其所得ACF性能更好。采用碘吸附和亞甲基藍吸附表征了樣品的比表面積和孔徑分布,并分析了各因素對碘吸附值和亞甲基藍吸附值的影響程度。
首先,將椰殼纖維置于質量分數2%的NaOH溶液中浸泡48h,以除去表面蠟質、灰分和其他小分子,取出后用蒸餾水洗滌至中性,放入烘箱中于110℃烘干。將堿處理后的椰殼纖維用活化劑(NH4)2HPO4浸漬12h,取出后放入烘箱中于110℃烘干。……