活性炭纖維(ACF)是繼粉末狀、粒狀活性炭之后于20世紀(jì)60-70年代發(fā)展起來的第三代新型功能吸附材料。與傳統(tǒng)的活性炭相比,活性炭纖維具有發(fā)達的孔隙結(jié) 構(gòu)和極高的比表面積,獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu),吸附容量大, 吸脫附速度快, 再生容易,易于加工, 可制成纖維、紙、氈、布等形狀具有強度高,不粉化, 在振動條件下不會產(chǎn)生松動或過分密實的特點,使其在工程上的應(yīng)用更加便利、經(jīng)濟、安全。此外,由于活性炭纖維表面含有許多活性官能團如羥基、羧基、羰基、烯酮基、內(nèi)酯基、胺基和亞胺基等。這些官能團對活性炭纖維的性能有顯著的影響,提高了活性炭纖維對某些分子的吸附選擇性。然而,目前的活性炭纖維產(chǎn)品主要為微孔型孔隙結(jié)構(gòu), 孔徑分布在1.5-2nm以下,僅適于氣相和液相中低分子量的小分子的吸附分離, 無法吸附較大分子, 如水中的腐殖酸、致癌物質(zhì)三氯甲烷、生物大分子如病毒蛋白質(zhì)、肌酸酐、有機電解質(zhì)及一些聚合物和無機大分子等,從而限制了它的應(yīng)用領(lǐng)域,特別是水處理等領(lǐng)域的應(yīng)用。為了解決這個難 題, 人們開始研制中孔活性炭纖維, 并取得了顯著的進展。中孔活性炭纖維由于具有較大的孔隙結(jié)構(gòu)和孔徑尺寸(2nm以上),不僅提高了分子在孔道中的擴散速率,縮短了分子擴散到吸附表面的路徑, 而且提高了吸附表面的平衡覆蓋率,增大了活性炭纖維的吸附容量和液相吸附性能, 可有效地拓展活性炭纖維在催化、醫(yī)藥衛(wèi)生和電子,環(huán)保,特別是水處理等高科技領(lǐng)域的應(yīng)用。 近年來,同康公司與大連理工大學(xué)和解放軍防化院合作,成功地研究開發(fā)了粘膠基中孔活 性炭纖維,并實現(xiàn) 了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn), 解決了目前國內(nèi)活 性炭纖維市場品種單一的問題 ,填補了國內(nèi)空白 。本產(chǎn)品的成功 上市,不僅提高了 本公司自主創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā) 的能力,提高了本 公司產(chǎn)品在市場 上的核心競爭力, 為本公司的發(fā)展創(chuàng)造新的經(jīng)濟 生長點,同時也為 市場增添的新鮮 血液。拓寬了活性 炭纖維應(yīng)用領(lǐng)域,為活性炭纖 維在催化、醫(yī)藥衛(wèi) 生和電子,環(huán)保 ,特別是水處理等 高科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用展現(xiàn)了廣闊的前景,本產(chǎn)品已榮獲 2009 年江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品稱號。 江蘇同康活性炭纖維在水處 理中的應(yīng)用 1)廢水處理 活性炭纖維用于水的凈化處理具有吸附容量大、吸附速度快、脫附速度快、灰分少、處理量大且使用時間長的優(yōu)點。將 ACF 用于環(huán)保工程中,其操作安全,由于體積密度小 和吸脫層薄,不會 造成蓄熱和過熱 現(xiàn)象,也不易發(fā)生 事故,且節(jié)能和經(jīng)濟,可用于 大型上水、凈化處 理,不僅凈化效 率高,而且處理量 大,裝置緊湊,占地面積小,設(shè)備投資小和效率高。ACF 適用于各種有機廢水的處理。可對含氯廢水、制藥廠廢水 、有機染料廢水、 造紙黑液、苯酚 廢水、四苯廢水、 己內(nèi)酰胺廢水、二甲基乙酰胺 和異丁醇廢水進行 處理。其吸附能 力比粉狀活性炭的 吸附能力高得多,尤其適用于高平衡濃度時,每克 ACF 的吸附量約為粉狀活性炭的 3 倍。其吸附能力隨溫度升高而提高。 由于成本問題,目前活性炭纖維在廢水處理中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對工業(yè)和生活廢水的深度凈 化處理,工業(yè)或生 活廢水經(jīng)生物處 理、物理化學(xué)處理 后,需要進行回用或仍達不到 國家排放標(biāo)準(zhǔn)時, 一般采用活性炭 纖維或活性炭進行 深度處理,以滿足廢水回用和達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 2)水質(zhì)凈化 ACF 由于含有豐富的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積,ACF 對水質(zhì)凈化有特殊功能,例如,對水質(zhì)渾濁有明顯的澄清作用,可以除去水中的異臭、異味;對水中含高鐵、高錳等無機物凈化效果明顯;對氰、氯、氟、酚等有機化合物去除率達 90%以上。由于地下水和 地表水的污染,水 中各種有機物和 大腸桿菌嚴重超標(biāo) ,目前最常用的消毒殺菌方法 是用液氯處理,而 殘氯與水中有機 物反應(yīng)產(chǎn)生消毒副 產(chǎn)品,如鹵代烴等三致(致癌、致畸、致突變)物質(zhì)(THM)。 隨著人們生活水平的提高,對凈化飲用水的要求也日益提高。目前 ACF 已廣泛用于凈化器中,特別是載銀 ACF,可有效地殺滅水中的微生物,抑制微生物在 ACF 表面的繁殖,具有吸附和殺菌的雙重功效,對大腸桿菌去除率高達 98%。目前,本公 司生產(chǎn)的活性炭纖 維,特別是中孔 活性炭纖維已出口日本、韓國等國家用于廢 水處理和水的凈化 ;在國內(nèi),已有 廣州、上海等地的 水處理公司或企業(yè)來函或來電取樣準(zhǔn)備把活性炭纖維應(yīng)用于水的凈化和廢水處理。相信隨著 ACF 制造工藝的不斷 改進,生產(chǎn)成本的 不斷降低,活性 炭纖維在水處理方 面將發(fā)揮越來越大的作用。
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