功能活性碳纤维、制备方法及其应用   0    0

本发明公开了一种功能活性碳纤维、制备方法及其应用。所述功能活性碳纤维的制备方法，包括下述步骤：Ⅰ.粘胶纤维通入蒸气活化，得到活性碳纤维；Ⅱ.将酸、无水乙醇混合，超声处理，得到酸处理液；将活性碳纤维置于酸处理液中进行浸渍处理，活化；Ⅲ.将金属盐、无水乙醇混合，搅拌均匀后加入添加剂，加入酸处理的活性碳纤维进行浸渍处理，干燥，活化。具有比表面积大、孔径适中、分布均匀、吸附速度快、杂质少等优点，本发明的功能活性碳纤维能够吸附水中的有机物、余氯、异味以及色素，提高了活性碳纤维的亲水性、抗菌性和生物相容性，具有良好的稳定性，在有机溶剂回收、饮用水净化、空气净化和污水处理领域有着广阔的应用前景。

1.一种功能活性碳纤维的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
Ⅰ.粘胶纤维在氮气保护下，以5‑30℃/min升温至700‑900℃后，通入含过氧化氢的水蒸气进行活化，其中过氧化氢水溶液的质量浓度为3‑10％，氮气和水蒸气体积比为1：(0.5‑
2)，活化结束后停止通入含过氧化氢的水蒸气，在氮气保护下冷却至20‑30℃，得到活性碳纤维；
Ⅱ.将活性碳纤维浸渍置于20‑60wt％氢氧化钾水溶液中进行浸渍处理，接着在氮气保护下以5‑30℃/min升温至700‑900℃进行活化，在氮气保护下冷却至20‑30℃，取出后用去离子水中反复洗涤至中性，干燥后得到氢氧化钾处理的活性碳纤维；
Ⅲ.将酸、无水乙醇按(1.5‑5)：(5‑20)的体积比混合，在20‑50℃下搅拌均匀后进行超声处理，得到酸处理液；将氢氧化钾处理的活性碳纤维置于酸处理液中进行浸渍处理，接着在氮气保护下以5‑30℃/min升温至700‑900℃进行活化，在氮气保护下冷却至20‑30℃，取出后用去离子水中反复洗涤至中性，干燥后得到酸处理的活性碳纤维；
Ⅳ.将金属盐、无水乙醇按(3‑18)：(80‑100)的质量比混合，搅拌均匀后加入所得混合溶液质量0.5‑5％的添加剂，搅拌均匀后得到混匀的溶液，然后将酸处理的活性碳纤维置于混匀的溶液进行浸渍处理，置于恒温震荡箱中震荡处理30‑60min，用无水乙醇反复冲洗3‑5次，干燥，通入氮气保护后，接着在氮气保护下以5‑30℃/min升温至700‑900℃进行活化，在氮气保护下自然冷却至20‑30℃后取出，得到所述功能活性碳纤维；所述金属盐由硝酸银、六水合硝酸锌、硝酸镧按(1‑5)：(1‑5)：(1‑5)的质量比混合而成。

2.如权利要求1所述的功能活性碳纤维的制备方法，其特征在于：所述酸为硫酸、正丁酸、硝酸中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的功能活性碳纤维的制备方法，其特征在于：所述添加剂包括抗坏血酸化壳聚糖季铵盐、青蒿素衍生物的一种或多种。

4.一种功能活性碳纤维，采用如权利要求1‑3任一项所述的方法制备而成。

5.如权利要求4所述的活性碳纤维在有机溶剂回收、饮用水净化、空气净化和污水处理的应用。