活性炭改性方法的研究进展

改性涤纶的染色

改性涤纶的染色 改性涤纶的品种较多，有化学改性和物理改性两类。物理改性主要是采用等离子体表面改性；化学改性主要以增加涤纶纤维分子结构中的非结晶部分，提高这一部分的分子间活动性能，即在聚酯纤维的大分子链中引入不对称的第三单体或极性基团。因此出现了不同改性纤维，如CDP，ECDP和ADP纤维。 CDP纤维是在涤纶中引入第三单体——磺酸基，通常为间苯二甲酸磺酸钠，包括α-—磺酸基—1，3—苯二甲酸，4—磺酸基—1，3—苯二甲酸和5—磺酸基—1，3—苯二甲酸。目前，CDP纤维多数采用间位第三单体，有时也用对位第三单体或同时加入此两种单体。CDP纤维根据所用改性剂的不同又分为高压型（高温型）即CDP纤维和常压型（低温型、易染型）即ECDP纤维。前者是在涤纶中引入第三单体磺酸基团及酸度较小的磷酸基团化合物，可用阳离子染料染色，但染色必须在110~130℃。后者除采用上述相同的第三单体外，还应加入第四单体如脂肪族二羧酸、二醇等改变纤维的非结晶区和扩大其分子活动性，同时降低玻璃化温度，因此可用阳离子染料在常压沸染下染色。 涤纶改性纤维除上述酸改性外，还有阴离子染料可染型（anionicdyeable polyester）简称ADP纤维，ADP纤维主要是在聚酯大分子链中引入碱性极性基团，疏松纤维内部结构，从而可使酸性染料上染。 分散阳离子染料： 具有阴离子性特性。因此很适合改性涤纶（CDP）纤维及其混纺产品的染色。与阴离子染料相容性好，可一浴法染色。 染料的溶解：用适量的50℃以下水搅拌至完全溶解。 染色：用冰醋酸调节pH=4-4.5，30分钟升温至120℃，保温30分钟。 可染阳离子染料： 部分阳离子染料也适合改性涤纶（CDP）纤维的染色：如：阳离子金黄X-GL、红X-2GL，红X-GRL、翠蓝X-GB、蓝X-BL、黑FDLT等。

一种改性活性炭的制备方法

一种改性活性炭的制备方法，黎福根，唐怀远Patents Publication number CN103043659 A Publication type Application Application number CN 201210548722 Publication date Apr 17, 2013 Filing date Dec 17, 2012 Priority date Dec 17, 2012 Publication number 201210548722.1, CN 103043659 A, CN 103043659A, CN 201210548722, CN-A-103043659, CN103043659 A, CN103043659A, CN201210548722, CN201210548722.1 Inventors 黎福根, 唐怀远 Applicant 湖南丰日电源电气股份有限公司 Export Citation BiBTeX, EndNote, RefMan Patent Citations (3), Classifications (1), Legal Events (3) External Links: SIPO, Espacenet 一种改性活性炭的制备方法 CN 103043659 A Abstract 本发明公开了一种改性活性炭的制备方法，所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭；所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅；其制备过程是先使用活性炭吸附铅离子；再使用碱将铅离子沉积在活性炭表面；最后通过热处理使氢氧化铅分解成氧化铅，并负载在活性炭表面；活性炭、铅盐与碱通过球磨方法发生化学反应，然后在保护气环境下通过高温处理制备。本发明制备工艺简单，生产周期短，易于工业化生产，设备投资较少；绿色环保；应用广泛；能够增大活性炭的比电容。 Claims(2) 1. 一种改性活性炭的制备方法，其特征在于，所述改性活性炭是采用抑氢剂改性的活性炭；所述的抑氢剂为负载在活性炭表面的氧化铅；所述的改性活性炭的制备过程是：1.先使用活性炭吸附铅离子； 2.再使用碱将铅离子沉积在活性炭

活性炭的制作方法

活性炭的制作方法 郑州虹阳净水材料有限公司整理 活性炭电极材料的干法室温改性方法 活性炭电极材料的干法室温改性方法，利用滚压振动磨机作为改性设备;在惰性气体环境、干法和室温条件下按如下步骤进行：a)将滚压振动磨机置于手套箱中，封闭出料口，将待加工的活性炭样品由加料口加入磨机筒体内;b)用空气过滤网将磨机加料口封闭，再将整个手套箱封闭，利用真空泵将手套箱及振动磨机筒体抽成真空，然后充入惰性气体。抽气和充气应反复进行，直到整个手套箱中的气氛完全由惰性气体控制，并且与外部大气压平衡为止;c)根据原料的颗粒尺度和形貌，通过*机设定并控制所需的振动频率和研磨时间。本发明能优化活性炭的孔径分布，改善活性炭的结晶性和导电性，操作简便，能耗低，效率高，无附加污染和后续处理工艺。 活性炭电极材料的干法室温改性方法 活性炭电极材料的干法室温改性方法，利用滚压振动磨机作为改性设备;在惰性气体环境、干法和室温条件下按如下步骤进行：a)将滚压振动磨机置于手套箱中，封闭出料口，将待加工的活性炭样品由加料口加入磨机筒体内;b)用空气过滤网将磨机加料口封闭，再将整个手套箱封闭，利用真空泵将手套箱及振动磨机筒体抽成真空，然后充入惰性气体。抽气和充气应反复进行，直到整个手套箱中的气氛完全由惰性气体控制，并且与外部大气压平衡为止;c)根据原料的颗粒尺度和形貌，通过*机设定并控制所需的振动频率和研磨时间。本发明能优化活性炭的孔径分布，改善活性炭的结晶性和导电性，操作简便，能耗低，效率高，无附加污染和后续处理工艺。 高活性光催化的空气净化粉体材料及其制备方法与应用 本发明公开了一种在紫外、可见光和*辐射条件下都具有较好的光催化效果的空气净化粉体材料及其制备方法和应用，空气净化粉体材料为带有掺杂元素的纳米氧化钛包覆*米极性矿物电气石颗粒形成的纳米-*米复合粉体材料，所述掺杂元素为稀土元素或/和过渡元素，其中稀土元素为选自Ce、Pr、La、Sm、Eu、Nd元素的氧化物或硝酸盐中的一种或几种，所述过渡元素为选自Fe、Ag、Co、Cu、Zn元素中的一种或几种。本发明的空气净化材料在紫外、可见光和*波条件下都具有较好的光催化效果，光催化产生的· 含活性炭的球状颗粒复合材料及其制备工艺 本发明公开了一种含活性炭的球状颗粒复合材料及其制备工艺，该材料由含活性炭的内核与陶质薄膜层外壳组成。其制备工艺是：在活性炭、膨润土和凹凸*土中加入添加剂，制得内核;在膨润土和凹凸*土中加入添加剂，制得外壳材料，将外壳材料粘合于内核表面，高温烧结，得到球状颗粒复合材料。这种含活性炭的复合材料，表面为多孔状的陶质薄膜层外壳，该结构在确保活性炭吸附性能的同时，提高了材料的耐压性、耐磨性，可防止活性炭碎屑、粉末的掉落;同时，在使用一段时间后，用户可自行对材料进行脱附处理，恢复材料的吸附活性。该颗粒复合材料可应用于有*、有害气体的吸附去除。

活性炭改性研究进展

活性炭改性研究进展 韩严和　全　燮　薛大明　赵雅之　陈　硕 (大连理工大学环境科学与工程学院,大连116023) 摘　要　本文从表面结构特性、表面化学性质和电化学性质3个方面叙述了国内外在活性炭改性方面的研究进展。 表面结构特性改性主要是从增大比表面积和控制孔径分布两方面展开,从而增大吸附量;表面化学性质改性主要是通过氧化还原改变表面含氧酸性、碱性基团的相对含量以及负载金属改性,从而改变对极性、极性较弱或非极性物质的吸附能力;电化学性质改性主要是通过加微电场改变活性炭表面的带电性和由此而产生的化学性质的变化,从而改变吸附性能。最后,本文还从活性炭的吸附性质方面,客观地提出了今后发展方向。 关键词　表面结构性质　表面化学性质　电化学性质　活性炭　改性 Advance of research on modified activated carbon Han Yanhe Quan Xie Xue Daming Zhao Yazhi Chen Shuo (School of Environmental Science and Tech nology ,Dalian University of Technology ,Dal ian 116023) A bstract The paper depicts the advance of research on modified active carbon at home and abroad from surface structure properties ,chemical characterization and electrochemical characterization .The modification of surface structure properties is m ainly done by enlarging specific surface area and co ntrol porosity ,according -ly enlarging adsorption capacity .The modification of surface chemical characterization is done by redox to modify relative content of o xygen containing acid g roup and base g roup and loading of metal compound ,ac -co rdingly modify the adso rption capacity of dipoles ,w eak dipoles and non -dipoles molecules .The modifica -tion of electrochemical characterization is m ainly done by exposing activated carbon under w eak electric field to modify the charge of the surface and chemical character change ,accordingly modify the adso rption capacity .In the end ,advance of research is proposed in the future from adsorption capacity of activated carbon . Key words surface structure properties ;surface chemical character ;electrochemical character ;activ ated carbon ;modification 收稿日期:2002-10-13 作者简介:韩严和(1976～),男,安徽安庆人,硕士,主要研究方向为 环境工程(主要是水处理),现研究课题为活性炭电改性处理染料废水。 活性炭是一种优良的吸附剂,它能吸附各种有机物和无机物。活性炭具有多孔结构,吸附容量大、速度快,能有效地吸附气体、胶态物质及有机色素等,因此广泛用于食品工业、化学工业和环境保护等各个领域。它还有一个最大的特点就是饱和后可以再生。 活性炭具有很大的吸附性能主要是由其特殊的表面结构特性和表面化学特性所决定,同时,活性炭的电化学性质对吸附性能也有很大的作用。活性炭 的表面化学性质和表面结构特性决定其吸附性能。对活性炭进行氧化改性处理可使两者性质同时发生改变,缓和的氧化使表面含氧基团增多,结构的微孔变化不大,吸附性能变化也不很大。强氧化改性则使其微孔系结构遭破坏,过渡孔系增多,吸附性能明显降低。 1　表面物理结构特性的改性 结构特性决定了活性炭的物理性吸附。结构特性主要是指微孔体积、比表面积和微孔结构等,普通活性炭存在灰分高、孔容小、微孔分布过宽、比表面积小和吸附性能差等特点。因此,有必要对其结构进行改性。活性炭的比表面积、孔径分布等物理性质对其吸附能力有很大的影响。活性炭的孔径分布是影响吸附容量的主要因素,这是因为分子筛的作 用,当尺寸较大的吸附质分子不能进入孔直径比其小的孔内,孔径与吸附质分子的关系及吸附性能如下[1]: 第4卷第1期环境污染治理技术与设备 Vol .4,No .12003年1月Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control Jan .2003

活性炭改性方法及其在水处理中的应用

活性炭改性方法及其在水处理中的应用 活性炭是用生物有机物质（包括煤、石油和沥青等在内）经过炭化、活化等过程制成的一种无定形炭。它具有多孔结构、巨大的比表面积、吸附容量大、速度快和饱和可再生等特点，能够有效地去除水中的臭味、天然和合成溶解的有机物、微污染物以及一些大气中的污染气体等，但是普通活性炭比表面积小、孔径分布不均匀和吸附选择性能差，故普通活性炭需要进一步的改性，满足实验和工程需要。现在常采用工艺控制和后处理技术对活性炭的孔隙结构进行调整，对表面化学性质进行改性，进而提高其吸附性能。 标签：活性炭；改性方法；水处理 活性炭是一种吸附性很强的环境友好型吸附剂，有很好的吸附性能和催化性能。活性炭的原料来源广泛并且具有很高的安全性和稳定性，具有耐酸碱、耐热、易再生等特点。实践表明，活性炭对水中溶解的有机溶剂有很好的吸附性能，对水质浑浊有明显的澄清作用，并且能够去除水中的异味、臭味等，还能够过滤水中的微生物，因此在水处理行业中有着非常广泛的应用。本文就活性炭的改性方法和其在水处理方面的应用进行了简述，旨在为活性炭及其改性产物在水处理行业中的应用提供一定参考。 1、活性炭的改性方法 1.1表面氧化改性 表面氧化改性是通过氧化剂对活性炭进行处理，从而使活性炭表面的官能团发生氧化，提高含氧的官能团（羧基、酚羟基、酯基等）数量，增强活性炭的亲水性能，即极性，增强对极性物质的吸附能力的改性方法，常用的氧化剂主要是双氧水、硝酸、臭氧、高氯酸等。其中硝酸的氧化性最强，能够产生许多的酸性基团，其他氧化剂则相对温和，可以用于调整活性炭的表面酸性。氧化改性后的活性炭材料表面几何形状更加均匀，并且使用不同的氧化剂能够得到韩阳官能团数量和极性不同的活性炭材料，其中，酸性含氧官能团含量的多少与氧化程度有很大的关系。 1.2 活性炭表面化学性质的改性方法 活性炭表面化学性质的改变主要是通过一定的方法改变活性炭表面的官能团以及表面负载的离子和化合物，从而改变其表面的化学性质达到活性炭的吸附能力的提高。活性炭表面化学性质改性方法可分为：表面氧化法、表面还原法、负载原子和化合物法、酸碱法等。在改性过程中常常联合不同的改性方法对活性炭进行改性，从而达到更好的改性效果。 1.2.1 表面氧化法

活性炭的表面改性及其研究

活性炭的表面改性及其研究 摘要：活性炭表面的不饱和电子云和炭结构中存在的杂原子影响了其应用范围，为了满足应用要求，必须对其表面进行改性；介绍了活性炭表面改性的方法，包括对活性炭外观、形状的改变，采用碳沉积技术对孔结构的改变，针对不同应用条件对活性炭表面极性的改性等。 关键词：活性炭；表面改性；改形；极性基团 Abstract: unsaturated electron cloud on the surface of the activated carbon and structure of the carbon hetero-atom affected its application scope, in order to meet the application requirements, must be on the surface modification; The method of the surface modification of activated carbon are introduced, including the appearance, the shape of the activated carbon change, using carbon deposition technology to the change of pore structure, according to different application conditions on the surface polarity of the modified activated carbon, etc. Key words: activated carbon; The surface modification; Change shape; Polar groups 前言 1 【活性炭应用领域扩大对其性能提出了更新、更高的要求，在“高吸附、多功能、高强度”的总要求下，（减低活性炭的使用成本，扩大使用范围，提高利用效率的有效突进）【4,6】。出现了对专用炭质吸附材料需求量越来越多的趋势。目前用传统工艺生产出来的活性炭只能识活性炭表面结构的基础上，采用某种可行的途径对其进行表面改性，从而达到实际应用的目的。现在的活性炭种类少，技术含量低，缺少功能化高品质专用的活性炭，【3-5】】 一、前言 与树脂、硅胶、沸石等吸附剂相比，活性炭具有许多独特且不可替代的特性。 活性炭吸附剂的优点 1、活性炭的表面特性活性炭具有的表面化学性质、孔径分布和孔隙形状不同，是活性炭具有选择性吸附的主要原因。 2、化学性质稳定、容易再生活性炭的化学性质稳定、能耐酸、耐碱，所以能在较大的酸碱度范围内应用；活性炭不溶于水和其他溶剂，能在水溶液和许多溶剂中使用。 3、催化性质活性炭作为接触催化剂用于各种异构化、聚合、氧化和卤化反应中。它的催化活性是由于炭的表面和表面化合物以及灰分等的作用。 4、有较发达的孔隙结构活性炭具有发达的孔隙结构，除了活性分子筛以外，孔径分布范围较广，具有孔径大小不同的孔隙，能吸附分子大小不同的各种物质。

涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展

涤纶－ＴＰＵ涂层织物界面性能研究进展 周长城李忠东王兆军鞠国良 总后建筑工程研究所，陕西西安７１００３２ 摘要：涤纶织物表面惰性是制约涤纶－ＴＰＵ涂层织物复合牢度的重要因素，纤维及织物表面改性是改善涂层与织物界面结合效果的有效措施。在分析涤纶－ＴＰＵ涂层织物界面结合强度影响因素的基础上，综述了国内外涤纶织物表面改性的研究进展，以及涂层织物研究中常用的研究方法及技术手段。 涤纶；热塑性聚氨酯；涂层织物；界面 ＴＳ１０１．９２３Ａ１６７２－２１９１　（２０１１　）０４－００５３－０５ ２０１１－０２－２２ 周长城（１９８０－），男，工程师，主要从事ＴＰＵ涂层织物的研究。 ｊｇｓｚｃｃ＠１６３．ｃｏｍ

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＠＠［１］沃尔特?冯．涂层和层压纺织品［Ｍ］．顾振亚，牛家嵘， 田俊莹，译．北京：化学工业出版社，２００６． ＠＠［２］杨如馨．涤纶织物涂胶复合工艺研究［Ｃ］／／第六届全国 印染后整理学术研讨会论文集．青岛，２００２：１５－１９． ＠＠［３］张翠玲，赵国，宋立丹，等．涤纶表面改性研究的进展 ［Ｊ］．涤纶工业，２００７，２０（６）：　５－８．＠＠［４］别图霍夫．涤纶织物［Ｍ］．张中岳，译．北京：中国工业 出版社，１９６４． ＠＠［５］徐正宁．涤纶工业丝及其车用帘子布的现状与发展［Ｊ］． 合成纤维工业，２００３，２６（４）：　１－４． ＠＠［６］赵艳敏．涤纶纱线染色中低聚物的危害及去除剂的研 制与应用［Ｊ］．宁波化工，２００７（１）：　１０－１３． ＠＠［７］李忠东．防霉变可压延ＴＰＵ材料设计及制备工艺研究 ［Ｄ］．西安：西安交通大学，２００９． ＠＠［８］程贞娟．改性涤纶仿真丝织物的碱处理［Ｊ］．纺织学报， １９９７，１８（１）：　３４－３９． ＠＠［９］ 白秀娥，秦志忠，张巧莲，等．改性涤纶碱胺同浴碱处 理［Ｊ］．合成纤维，２００３（９）：　１０－１２． ＠＠［１０］　Ｍａｔｔｈｅｗ　Ｄ　Ｐ，　Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｃ　Ｑ，　Ｍａｒｔｉｎ　Ｊ　Ｂ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｍｏｄｉ ｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ（Ｄａｃｒｏｎ）　ｖｉａ ｄｅｎｉｅｒ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ：　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ， ｗｅｉｇｈｔ，　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｂｉｎｄｉｎｇ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，　１９９５，　６：　２８９－２９９． ＠＠［１１］马丕波，徐卫林，黄丽，等．电晕处理对涤纶纱线上浆 性能的影响［Ｊ］．纺织学报，２００９，３０（４）：　７４－８２． ＠＠［１２］　Ｅｎｉｋｏ　Ｆ，　Ａｎｄｒａ　Ｓ　Ｔ，　Ｅｒｉｋａ　Ｋ．　Ｓｕｒｆａｃｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｃｏ ｒｏｎａ－ｄｉｓｃｈａｒｇｅ－ｔｒｅａｔｅｄ　ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｆｉｌｍｓ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　２０００，　７６：１　５２９－１　５４０．＠＠［１３］唐晓亮，任忠夫，李驰，等．常压等离子体表面改性涤 纶织物［Ｊ］．纺织学报，２００７，２８（８）：　６３－６５，　７４． ＠＠［１４］　Ｍａｒｃｅｌ　Ｓｉｍｏｒａ，　Ｊｏｚｅｆ　Ｒａｈｅｌ，　Ｍｉｒｋｏ　Ｃｅｒｎａ．　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒ ｉｃ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｐｌａｓｍａ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ　ｎｏｎｗｏｖｅｎ ｆａｂｒｉｃｓ　ｆｏｒ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ　ｐｌａｔｉｎｇ［Ｊ］．　Ｓｕｒｆａｃｅ　＆　Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　２００３，　１７２（１）：　１－６ ＠＠［１５］　Ｗａｔａｎａｂｅ　Ｈｉｒｏｓｕｋｅ，　Ｍａｋｉｎｏ　Ｓｈｏｊｉ，　Ｋｕｒｏｄａ　Ｔｏｓｈｉｍａｓａ． Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　ａｎ　ａｄｈｅｓｉｖｅ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ ｆｉｂｅｒ　ｃｏｒｄ：　ＵＳ，　６５２８１１３［Ｐ］．　２００３． ＠＠［１６］　Ｌａｎｇｅｒ　Ｈｅｉｍｏ　Ｊ，　ＭｃＫｌｌｉｐ　Ｗｉｌｌｉａｍ　Ｊ．　Ｂｏｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｒｕｂ ｂｅｒ　ｔｏ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ：　ＵＳ，　４１８７３４９［Ｐ］．　１９８０．＠＠［１７］　Ｚａｖｉｓｚａ　Ｄａｎｉｅｌ　Ｍ．　Ａｄｈｅｓｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅｘｔｉｌｅ　ｃｏｒｄｓ　ｔｏ　ｒｕｂｂｅｒ ｕｓｉｎｇ　ａ　ｂｕｔａｄｉｅｎｅ－ｓｔｙｒｅｎｅ　ｖｉｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ　ｒｕｂｂｅｒ　ｌａｔｅｘ ａｎｄ　ａｎ　ａｌｄｅｈｙｄｅ　ｃｏｎｄｅｎｓａｌｅ－ｇｌｙｏｘａｌ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｍｉｘｔｕｒｅ：　ＵＳ，　４２６３１９０［Ｐ］．　１９８１． ＠＠［　１８］　Ｓｏｌｏｍｏｎ　Ｔｈｏｍａｓ　Ｓ．　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｒｄ　ｆｏｒ　ｂｏｎｄｉｎｇ　ｔｏ ｒｕｂｂｅｒ：　ＣＡ，　１２４１７８７［Ｐ］．　１９８８． ＠＠［１９］陈铁均，唐威．涤纶帘帆布浸胶胶液：ＣＮ，１３５２３３３［Ｐ］． ２００２． ＠＠［２０］袁爱春，胡祖明，刘兆峰，等．一种改进涤纶帘子线与 橡胶粘合的浸胶配方及制备方法：ＣＮ，１００９９９８６８［Ｐ］． ２００７． ＠＠［２１］宋月贤，郑元锁，王有道，等．涤纶织物与橡胶的粘合 研究［Ｊ］．西安交通大学学报，１９９８，３２（１）：１０４－１０６． ＠＠［２２］王沛喜．涤纶帘子布浸渍用胶粘剂［Ｊ］．中国胶粘剂， ２００５，１４（１）：　１２－１６． ＠＠［２３］许其军，姚峻，程辉，等．涤纶浸胶用封闭异氰酸酯的 性能及应用［Ｊ］．产业用纺织品，２００２（６）：３７－３９． ＠＠［２４］狄剑锋．表面处理对涤纶润湿性及可染性的影响［Ｊ］． 纺织学报，２００５，２６（４）：　４９－５３．

活性炭表面化学改性及应用研究进展

第8卷　第19期　2008年10月167121819(2008)1925463205　 科　学　技　术　与　工　程 Science Technol ogy and Engineering 　Vol 18　No 119　Oct .　2008 Ζ　2008　Sci 1Tech 1Engng 1 化工技术 活性炭表面化学改性及应用研究进展 陈孝云　林秀兰　魏起华　林金春　欧水丽 (福建农林大学材料工程学院,福州350002) 摘　要　活性炭表面官能团的种类与数量决定了活性炭的表面化学性质,而化学性质决定了活性炭的化学吸附特性。通过改变活性炭表面官能团的种类与数量、消除某些基团或者负载增加活性中心,可以改善活性炭对特定吸附质的吸附能力。论述了活性炭表面化学性质的氧化、还原、酸碱、等离子体、金属负载和电化学等改性及其应用研究进展。关键词　活性炭 吸附 表面化学改性 表面化学性质中图法分类号　T Q42411; 文献标志码　A 2008年5月27日收到国家自然科学基金(30571461)、福建省科技 厅星火计划项目(3182)、福建省自然科学基金(2008J0225)、青年教师基金(08B20)资助 第一作者简介:陈孝云,男,硕士,讲师,研究方向:离子液体和炭材料。E 2mail:chenxy_dicp@1261com 。 活性炭因孔隙结构发达、比表面积大、表面官能团丰富、灰分含量低、化学性质(耐酸、耐碱、耐热)稳定、机械强度高、不溶于水和有机溶剂、可再生重复利用等优点,被广泛用于治理水体、空气、土壤等环境中有机、无机、细菌及尘埃等污染物 [1—3] 。 但由于活性炭品种少、技术含量低、缺少功能化高品质专用活性炭,制约我国活性炭行业迈向更高层次的应用 [3—5] 。将活性炭改性处理,研制出对污染物高效、深度净化的功能活性炭,是降低活性炭使用成本、扩大其使用范围、提高其利用效率的有效途径,是活性炭行业未来发展方向 [4,6] 。活性炭改性主要是通过一些物理、化学处理,改变其孔隙结构(如孔容、孔径大小与分布等);改变活性炭表面的酸、碱性;或者在活性炭表面引入或去除某些官能团使活性炭具有某种特殊的吸附性能和催化特性 [7—10] 。此外,采用不同的活化方法或不同的活化 剂也可以实现制备不同孔径分布及不同表面化学特性的活性炭 [11] 。目前,针对活性炭表面化学性质 改性的方法主要有氧化改性、还原改性、酸碱改性、等 离子体改性、金属负载改性和电化学改性等[8—15] 。 1　活性炭表面化学性质 活性炭的吸附特性不但取决于它的孔隙结构,而且取决于其表面化学性质,表面化学性质决定了活性炭的化学吸附 [9] 。化学性质主要由表面的化 学官能团的种类与数量、表面杂原子和化合物确定,不同的表面官能团、杂原子和化合物对不同的吸附质的吸附有明显差别 [16] 。因此对活性炭表面 化学结构进行化学改性,使其吸附具有更高的选择性具有重要的意义。活性炭表面官能团一般分为含氧官能团(图1)和含氮官能团(图2);含氧官能团主要有羧基、酚羟基、羰基、内酯基及环式过氧基等,含氮官能团可能存在形式有两类酰胺基、酞亚胺基、乳胺基,类吡咯基、类吡嘧啶基等 [11—13] 。 图1　活性炭表面含氧官能团

改性活性炭2

1 活性炭的表面官能团 活性炭的表面化学性质决定了其化学吸附特性。化学性质主要指活性炭表面的化学官能团,可分为含氧官能团和含氮官能团;含氧官能团又可分为酸性含氧官能团和碱性含氧官能团:酸性基团有羧基、酚羟基、醌型羰基、正内酯基及环式过氧基等,碱性氧化物普遍认为是苯并噁口英钅翁的衍生物或类吡喃酮结构基团。酸性氧化物使活性炭具有极性的性质,有利于吸附各种极性较强的化合物;碱性化合物易吸附极性较弱或非极性物质。 2 活性炭的表面改性 化学官能团作为活性中心支配了活性炭表面化学性质,而活性炭表面官能团的数量和种类主要是由生产活性炭的原材料所决定,从而对成品活性炭进行改性处理以改善其吸附性能就有一定的意义。活性炭表面化学性质的改性可以从氧化改性、还原改性、酸碱处理改性、负载金属改性、酸碱改性等方面进行。下面分别加以论述: 2. 1 氧化改性 一般活性炭属于非极性物质,由于它的疏水性,使它可以在水溶液中有效吸附各种非极性有机物,但吸附溶液中具有一定极性的亲水性的溶质就有困难。天然有机物中的非腐殖质物质包括碳水化合物质、蛋白质、肽类、氨基酸、脂肪和色素等许多低分子量有机物以及藻类有机物等。一般说来,这类有机物易被微生物分解。近年来的研究表明,消毒副产物相当一部分是来自水中的非腐殖质部分的天然有机物,按DOC 计算,与腐殖质部分的天然有机物形成的消毒副产物相比,二者比例相当。而这部分物质在常规处理工艺中的去除作用较弱,因此可以通过改变活性炭表面碱性和酸性基团的含量,从而对活性炭进行氧化处理以提高对此类物质的吸附能力。氧化改性主要是利用强氧化剂在适当的温度下对活性炭表面的官能团进行氧化处理,从而提高表面含氧基团的含量,增强表面的极性。表面极性较强的活性炭易吸附极性 物质,从而可以达到吸附回收或废水处理的目的。当前对活性炭氧化改性研究主 要以硝酸氧化改性为主,此外针对过氧化氢和次氯酸的研究也较多。对活性炭进行氧化改性处理可使其化学性质和微孔结构同时发生改变,缓和的氧化改 性处理可使活性炭表面的含氧集团增多,结构的微孔变化不大,吸附性能变化也不大;强氧化改性则使其微孔结构遭破坏,过渡孔系增多,吸附性能明显降低。活性炭经氧化处理后,表面酸性基团大量增加, 表面亲水性增强, 零电点p H(p Hpzc) 值降低,而硝酸氧化同时可导致活性炭的结构塌陷,比表面积降低,过氧化氢对纤维活性炭(ACF) 有一定的活化作用。氧化改性可增强活性炭对CO2，SO2。、苯、金属离子等极性较强的物质的吸附,但减弱了对苯酚、腐殖酸等有机物质的吸附。王琳发现利用强氧化剂对活性炭进行改性,改变了活性炭表面官能团的性质,使原来具有催化还原能力的官能团,改性为具有氧化能力的官能团,从而抑制了活性炭中亚硝酸盐的形成,使出水中亚硝酸盐浓度从未改性活性炭的2 . 0mg/ L 降低为改性后的0. 01mg/ L 改性后活性炭的吸附性能有不同程在硝酸改性过程中,活性炭的孔隙结构在破坏的同时也不断生成,改度的升高和降低,应根据活性炭的应用领域选择不同的改性工艺。与市售活性炭比较,改性活性炭的碘吸附值总体下降,说明硝酸改性对活性炭的微孔结构产生破坏。随着温度的升高和处理时间的延长,改性活性炭 的吸附性能总体呈先升后降的趋势。在本实验条件下,硝酸改性活性炭的较

活性炭与碳纳米管材料改性及其对重金属的吸附

活性炭与碳纳米管材料改性及其对重金属的吸附Absorption of heavy mental ions on modified materials： active carbon and Carbon nanotubes ---- 摘要： 总结多种不同原材料制备和改性活性炭及碳纳米管的方法、吸附机理。通过吸附等温线、表面结构性质（比表面积、总表面酸性官能团、等电点等特征）分析这两类材料改性后对单一重金属的吸附性能。论述多种重金属共存时改性材料对金属离子的吸附影响。最后展望改性材料的存在问题及应用前景。 关键词： 材料改性活性炭碳纳米管吸附重金属 Abstract： Sum the methods of making and modifying active carbon and carbon nanotubes from differents of raw materials and adsorption mechanism of modified materials.The single heavy mental ions adsorption performance on these two materials isinvestigated by measuring different properties such asspecific surface area,PZC,total surface acidic groups as well as adsorption isotherm.The adsorption capacities of many heavy mental ions on modified material were studied.Modify of materials has some defects as well as widely used. Key words： modification of material active carbon Carbon nanotubes absorption heavy mental ions 引言： 目前冶炼、电解、医药、油漆、合金、电镀、纺织印染、造纸、陶瓷与无机颜料制造等行业每年排放大量含有多种重金属离子的工业废水[1]．污水中大

改性涤纶的发展

改性涤纶的发展 【转载】发布者：日期：2011-04-03 1941年英国Whenfield和Dikson以对苯二甲酸和乙二醇为原料合成了聚对苯二甲酸乙二酯，并制成了纤维，在我国商品名为涤纶。涤纶于1946年在英国工业化生产，1953年开始在世界范围内大规模工业化生产，1971年开始在数量上超过尼龙，成为第一大合成纤维。由于涤纶具有强度高、弹性好、保型性好、尺寸稳定性高等优异性能，由其织成的衣物经久耐穿，电绝缘性好，易洗快干，具有“洗可穿”的美称，因而被广泛应用于服装、装饰、产业等领域。但是涤纶由于内部分子排列紧密，分子间缺少亲水结构，因此回潮率很小，吸湿性能差。在相对湿度为95％的条件下，其最高吸湿率为0.7％，由于其吸湿性差，抗静电性不好，涤纶织物透气性不好，染色性差，抗起毛起球性差。 针对涤纶使用性能的缺陷，其改性研究主要有：一是物理改性方法，主要在涤纶的生产过程中进行物理共混改性；二是化学改性方法，运用化学接枝或嵌段的方法改变涤纶的分子链结构，改善涤纶的服用性能。 1 涤纶的染色改性 涤纶纤维是疏水性的合成纤维，缺乏能与直接染料、酸性染料、碱性染料等结合的官能团。虽然具有能与分散染料形成氢键的酯基，但是涤纶分子链结构紧密，染料分子不易进入纤维内部，致使染色困难，色泽单调，直接影响到涤纶面料花色品种的开发。由于涤纶的结晶度高，纤维中只存在较小的空隙，当温度较低时，分子热运动改变其位置的幅度较小，在潮湿条件下，涤纶纤维又不会象棉纤维那样能通过剧烈溶胀而使空隙增大，染料分子难以渗透到纤维内部。涤纶染色时通常只能用分散染料进行染色，并且必须在高温高压下或借助载体进行染色。为了提高涤纶的染色性能，从分子结构上考虑，提高分子链的疏松程度，将有助于染料分子的进入。改善染色性能主要采用的方法有：(1)与分子体积庞大的化台物共聚；(2)与具有可塑化效应的化合物混合纺丝；(3)导入具有醚键那样的和分散性染料亲和性好的基团。采用共聚方法改性制得的涤纶树脂熔点低，结晶度低，纤维的热性能和机械性能受到一定程度的损害。 阳离子染料可染改性方法是将涤纶染色改性剂，如简苯二甲酸二甲脂-5-磺酸钠(俗称三单体，英文缩写SIPM)与涤纶共聚，共聚后的涤纶分子链中引入了磺酸基团，可用阳离子染料染色，所染织物色彩鲜艳，染料吸尽率高，大幅度减少了印染废水的排放，共聚聚酯切片又能增加抗静电、抗起毛球及吸湿性能，是近年来改善涤纶染色性能的主要方法之一。日本尤尼吉卡公司用4份含磺酸基团的间苯二甲酸盐单元的阳离子可染聚酯与1份乙二醇／聚乙二醇／磺酸基间苯二甲酸钠／对苯二甲酸的嵌段共聚物共混纺丝，可制成具有高染色深度

活性炭改性实验

水污染控制工程实验 实验报告 题目：活性炭吸附实验 活性炭间歇吸附实验 一、实验目的 1.通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能，并熟悉整个实验过程的操作。 2.掌握用“间歇法” 、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法。 二、实验原理 活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，已达到净化水质的目的。活性炭的吸附作用产生于两个方面，一是由于活性炭内部分子在各个方向都受到同等大小的力而在表面的分子则受到不平衡的力，这就使其他分子吸附于其表面上，此为物理吸附；另一个是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，此为化学吸附。活性炭的吸附是上述两种吸附综合的结果。当活性炭在溶液中的吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内的活性炭的数量等于解吸的数量时，此时被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不在变化，而达到平衡，此时的动平衡称为活性炭吸附平衡，二此时被吸附物质在溶液中的浓度称为平衡浓度。活性炭的吸附能力以吸附量q表示。 式中 q —活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的物质量，g/g； V —污水体积，L； C0、C —分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度，g/L； X —被吸附物质重量，g；

M — 活性炭投加量，g ； 在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，两者之间的变化称为吸附等温线，通常费用兰德里希经验公式加以表达。 n e e KC q 1= 式中 q — 活性炭吸附量，g/g ； C — 被吸附物质平衡浓度g/L ； K 、h — 溶液的浓度，pH 值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。K 、h 值 求法如下：通过间歇式活性炭吸附实验测得q 、C 一一相应之值，将式取对数后变换 为下式： e e e C n K m C C q lg 1lg lg lg 0+=-= 将q 、C 相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n 截距则为k 。 由于间歇式静态吸附法处理能力低、设备多，故在工程中多采用连续流活性炭吸附法，即活性炭动态吸附法。 采用连续流方式的活性炭层吸附性能可用勃哈特和亚当斯所提出的关系式来表达。 公式： t KC v H KN B C C 0)1exp(ln 10ln 0-??????-=???? ??- ??? ? ??--=10ln 1000B C C K C H v C N t 式中 t — 工作时间，h ； V — 流速，m/h ； D — 活性炭层厚度，m ； K — 速度常数，L/mg·h； N0 — 吸附容量、即达到饱和时被吸附物质的吸附量，mg/L ； C0 — 进水中被吸附物质浓度，mg/L 。 CB —— 允许出水溶质浓度，mg/L 。

涤纶表面改性研究的进展

涤纶表面改性研究的进展 2012-06-25 来源: 张翠玲，赵国樑,，宋立丹,王甜甜点击次数：294 关键字：涤纶;表面改性;方法和原理 摘要:介绍了近年来国内外涤纶表面改性的原理、方法、应用以及各种常用表征方法。对等离子体处理方法的3个方面的应用做了详细阐述;介绍了紫外光接枝方法的原理、应用,以及近年来对该方法的改进;阐述了碱处理的原理、应用及近年来的发展趋势。 关键词:涤纶;表面改性;方法和原理 涤纶是产量最大的合成纤维,具有许多优良性能,如:断裂强度和弹性模量高,回弹性适中,热定形性好,耐热和耐光性好,抗有机溶剂、氧化剂以及耐腐蚀性好,对弱酸、碱等稳定[1],等等。由于以上种种优点,在纺织及其他工、农业领域具有广泛的应用。但是,聚酯分子结构对称,结晶度较高,结构中又没有高极性基团, 因此亲水性较差[2],这就在很大程度上限制了它的舒适性、可染性等。另外,由于涤纶对人体安全、无毒、低的吸水性,对人体的体液具有高抗渗透性[3], 近年来,作为生物医学材料的研究也越来越多。但是,很多文献报道:涤纶的低亲水性结构使其血液相容性很差,这也是生物材料领域亟需解决的一个问题。为了使涤纶的应用更广泛,扬长避短,近年来人们开始研究涤纶的表面改性方法。表面改性是指在不改变材料及其制品本体性能的前提下,赋予其表面新的性能,如亲水性、抗静电性、染色性、耐老化性、生物相容性等[4]。 目前,对涤纶的表面主要有低温等离子体处理法、紫外光引发接枝法、湿法化学法、离子束照射法[5]、光化学法[6]等改性方法。 等离子体处理 等离子体表面改性是通过等离子体处理以及在材料表面等离子体接枝来改变材料表面结构的一种表面改性方法[7]。低温等离子体在纤维改性方面的应用研究始于20世纪60年代,此后美国进行了一些研究并有应用该技术处理加工的聚酯纤维(商品名Refresca)投放市场[8]。等离子体对涤纶的表面改性主要有以下几个方面:利用低温等离子体引发接枝聚合反应(Plasma-initiatedGraftedPolymerization);单纯利用等离子体处理,引发表面结构的变化;等离子体聚合沉积成膜对材料表面进行改性。在低温等离子体引发接枝聚合反应方面,很多研究者做了大量的工作。日本九州国立大学的 YoungJinKim等人利用氧气等离子体引发,接枝丙烯酸,然后经过一系列的化学反应来改变涤纶的表面结构达到改变其血液相容性的效果[9]。 天津工业大学的张晓林、马小光通过丙烯酸微波等离子体对涤纶的表面接枝改性来达到提高其染色性能的目的[10]。西南交通大学的潘长江等人利用等离子体表面接枝方法在涤纶表面接枝不同分子质量的聚乙二醇(PEG),使涤纶的抗凝血性能得到了显著改善[11]。 Shizuoka大学聚合物化学实验室的N. NAGAKI等人利用Ar等离子引发涤纶表面改性,通过XPS光谱发现其表面结构发生了变化,通过接触角测试,发现表面改性后亲水性显著改善[12]。在单纯等离子体处理对涤纶进行表面改性的研究中, 日本静冈大学的NORIHIRO INAGAKI等人[13214]也做了大量的工作来证实等离子体对于涤纶表面改性的显著作用。结果表明涤纶表面的N/C比例发生了很明显的变化,其接触角也发生显著变化。西北纺织工学院的陈杰瑢等人单纯利用氧等离子体对涤纶表面进行处理,表面张力评价的解析结果表明,氧等离子体处理后的涤纶表面自由能增大。X射线光电子能谱(XPS)分析表明,涤纶表面被引入了大量含氧和含氮极性基团,最终使得涤纶的亲水性增强[15]。 近年来,人们已开始关注等离子体沉积成膜对涤纶进行表面改性的技术。西南交通大学的王进、潘长江等人采用乙炔等离子体浸没离子注入与沉积(PIII2D)技术,对医用涤纶缝合环材料进行表面改性,分析结果表明:在涤纶材料表面有效地沉积了一层类金刚石(DLC)薄膜。原子力显微镜(AFM)的图像分析进一步证明,表面平均粗糙度从58. 9nm降低到11. 2nm。细菌黏附实验结果证明,沉积了类金刚石薄膜的表面对金黄色葡萄球菌(SA)等5种细菌的黏附均有明显抑制作用[16]。中科院物理所的陈光良等人 [17],以及北京印刷学院的张跃飞等人[18]分别以CH4 为碳源,Ar为稀释气体,用射频等离子体增强化学气相沉积法,在涤纶上沉积了阻隔性能优良的碳氢膜,镀碳氢膜涤纶的阻隔性能都有提高。目前,利用等离子体处理的技术较成熟,在美国已实现了工业化。而在我国,等离子体改性的研究也日益深入,但距离工业化还有一段距离。而涤纶等离子体表面改性的工业化是一种必然的趋势。2紫外光表面接枝

阳离子可染改性涤纶纤维

阳离子可染改性涤纶纤维 阳离子可染改性涤纶纤维阳离子可染改性涤纶是在涤纶大分子上引入对阳离子染料具有亲和力的磺酸基或磷酸基团，分高压型(CDP)和常压型(ECDP)两种。 CDP纤维所加入抑第三单体为间苯二甲酸磺酸钠，其染色温度为120℃左右；ECDP纤维除第三单体外，还加入第四单体，常见的有脂肪或芳香二羧酸及其衍生物、脂肪或芳香二元醇及其衍生物以及羧酸类化合物等，其染色温度为100℃；ECDP纤维还分醚型和酯型两种，酯型的耐热性比醚型的好。 阳离子可染改性涤纶纤维的主要特点是可用阳离子染料常压沸染，这既克服了常规涤纶必须用高温高压或载体染色的不足，又可使毛/涤、涤/腈等混纺织物一浴法染色较为容易，而且染色的色泽比较鲜艳。阳离子可染改性涤纶可用于生产各类仿毛产品，短纤或长丝广泛用于生产多类混纺的精、粗纺呢绒，毛线、毛毯以及仿毛花呢等织物。 阳离子可染改性涤纶的缺点是强力较低，耐酸碱性较差，尤其对强碱很敏感，在强碱作用下水解速度比常规涤纶高2~3倍。但可利用这一特性对其进行碱减量处理，提高纤维的柔软性和吸湿性，进而提高其穿着舒适性。 另外，阳离子可染改性涤纶纤维的耐热性也较差，故在织物的定形后处理中，温度要适当降低，一般CDP为170℃，ECDP为160℃较好。 实务： 目前坊间染染改性涤纶纤维很多，主要以保特瓶回收后加工处理，为环保尽力；Recycle 标志。 现场染色加工与传统腈纶差异不大，差在批次的稳定度，纱的饱和值及起始上色温度、最大上色的温度点。 因此现场染色时每批纱务必要先做纱的饱和值(对比性)及起始上色温度、最大上色的温度点(Step-dyeing)控管，决定缓染剂使用量及持温控管点，否则问题层出不穷。