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活性炭纤维是以微孔为主的多孔性吸附材料,具有较大的比表面积,吸附容量大,易脱附再生。表面未经改性的活性炭纤维具有惰性,制备复合材料时,与基体的粘接性差,限制了复合材料的优异性能的发挥。目前常用的表面处理方法有很多种,包括阳极氧化法、液相氧化法、等离子氧化法、臭氧氧化法等。溶胶-凝胶法是一种新颖的材料合成方法,它在制备复合材料、功能材料和生物材料方面有很多优点。 本课题的研究内容主要包括两个方面,一是A型分子筛/活性炭纤维复合材料的制备;二是研究了复合材料的吸附性能,以期为吸附VOCs废气提供新型高效的吸附剂。 课题研究了直接水热合成法和溶胶-凝胶水热合成法两种合成路线对A型分子筛/活性炭纤维复合材料制备的影响,实验结果表明:直接水热合法无法在活性炭纤维上负载分子筛,而溶胶-凝胶水热合成法能在活性炭纤维的表面及其间隙负载上分子筛;同时对复合材料的负载量进行了计算发现:复合材料的平均负载率为22.5%。本课题还讨论了晶化时间和晶化温度对溶胶-凝胶水热合成复合材料的影响,实验表明:晶化时间为6h时制备的复合材料峰强度最大,其相对结晶度也最大,同样晶化温度为100℃时复合材料的相对结晶度最大。 课题分别对活性炭纤维和复合材料的耐热性进行了表征,实验发现活性炭纤维400℃开始燃烧,而制备的复合材料450℃才开始燃烧,其耐热性增加。 课题通过氮吸附表征了复合材料的孔结构,结果表明:复合材料仍以微孔为主;最后研究了不同晶化条件下复合材料的二氯甲烷动态吸附量,结果表明:晶化温度100℃、晶化时间6h制备的复合材料二氯甲烷吸附量为460.74mg/g,略小于活性炭纤维的二氯甲烷吸附容量,但是比纯分子筛的二氯甲烷吸附容量大很多。