对氨基苯甲酸改性的粘胶基活性碳纤维对甲醛脱除性能的研究

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脱硫脱硝用活性炭研究进展

脱硫脱硝用活性炭研究进展

脱 硫 脱 硝 用 活 性 炭 研 究进 展
谢新苹 , 蒋剑 , 康 , 辛成 孙 卢
( 中国林业科 学研 究院 林产化 学工业研 究所 ; 生物质化 学利用国 家工程 实验 室; 家林业局 林产化 学工程 国
重点开放性 实验 室; 苏省 生物质 能源与材料 重点 实验 室,江 苏 南京 20 4 ) 江 10 2 摘
性炭具有很强的吸附性 , 同时既可作载体制得高分散 的催化剂 , 又可作还原剂参与反应 , 降低反应温
收 稿 日期 :0 l 8—2 2 1 —O 5
基金项 目: 十一五” “ 国家科技 支撑计 划资助(0 9 A B B 3) 国家林 业局林 业公 益性行 业专项 ( 00 4 5 ) 20 B D 1 0 ; 2 10 0 1 作者简介 : 谢新苹( 9 7一) 女 , 18 , 山东滨州人 , 硕士生 , 主要从事活性炭制备与应用方 面的研究 ; malxeipn -0 @1 3 cm E- l:ixnig0 0 6 .o } 通讯作者 : 蒋剑春( 9 5 , , 15 一) 男 研究 员 , 士 , 博 博士 生导 师 , 主要 从事 生物质 能源 和炭 材料 的研 究开 发工作 ; - a :i ee y Em i b — r @ l ong
才能进行化学吸附 , 物理 吸附量 的减少会导致反应介 质减 少 , 从而 限制化学反应速 率 。张鹏宇[ 2 研 0
究 发 现 , s 和 N 同时存 在 时 ,O 和 N 当 O O S O相 互 竞 争 吸 附 位 。根 据 吸 附 理 论 ,O S 的分 子 直 径 、 沸
点、 偶极矩等都大于 N O的 ,O 要优先吸附 , s: 影响 了 N O向 N : O 的转变 , 并且在吸附 的 s O 和形成的

树脂基复合材料研究进展

树脂基复合材料研究进展

先进树脂基复合材料研究进展摘要:本文介绍了颗粒增强、无机盐晶须增强、光固化等类型的树脂基复合材料,亦指出热固性、环氧树脂基复合材料,并简述了制备方法和新技术的应用。

关键词:树脂基复合材料,颗粒增强,无机盐晶须增强,光固化,制备方法,新技术ADVANCE THE RESEARCH OF POLYMER MATRIX COMPOSITESABSTRACT: The particulate reinforced、inorganic salt whisker, light-cured of resin matrix composites were introduced in this paper,the thermosetting and thermoplastic resin matrix composites was also show in the paper.This paper also discussed the application of new preparation method and technology.Keywords: resin matrix composites,particulate reinforced,inorganic salt whisker, light-cured,preparation method,new technology先进树脂基复合材料是以有机高分子材料为基体、高性能连续纤维为增强材料、通过复合工艺制备而成,并具有明显优于原组分性能的一类新型材料。

目前航空航天领域广泛应用的先进树脂基复合材料主要包括高性能连续纤维增强环氧、双马和聚酞亚胺基复合材料[1]。

树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、力学性能可设计性强等一系列优点,是轻质高效结构设计最理想的材料[2]。

用复合材料设计的航空结构可实现20%一30%的结构减重;复合材料优异的抗疲劳和耐腐蚀性,能提高飞机结构的使用寿命,降低飞机结构的全寿命成本;复合材料结构有利于整体设计和制造,可在提高飞机结构效率和可靠性的同时,采用低成本整体制造工艺降低制造成本。

本刊2006年(第35卷)总目次

本刊2006年(第35卷)总目次
()-3 1。9 8 1 - 61
c :l 77 1 ) 一 ( 1-4 7 21 ): ( 58 8 - ): ( 9 1 8 —2 ): ( : —7 9 1 1 ) 4 ( 1- 1 2 9 82 。 ): - 4 ( 2—5 9 22 ):
再生丝素蛋白, 聚乙烯醇 共混 纳米纤 维的静 电纺丝研 究
细 旦彩色丙纶的开发及应用
芳香型纤维及其应用 ():3 2 1 2-6 尼龙 6 纤维酸性染料染色性能 的研究现状及进展 (): - 03 1 2 3 。4 7 纺织用甲壳素纤 维的研 究进展 改性聚丙烯腈纤维的研 究进展 过 滤材料的应用及其测试指标
():— 2 69 ():0 1 , 2 1 - 31 7
4e行业财务困境成因的研究  ̄- _ t :
粘胶长丝纺 丝技术及设 备的现代化 聚乙烯醇熔融加工的改 性方法研 究进展 新 型再生蛋白质纤维
(): - 3 4 3 3 0
( 1- 41 5 1 1,7 ): (): - 7 5 1 1 5
( 1—O 5 4 7 2。 ): 2
( 13 5 — ): ( :7 5 4 ) — ( : 1, 5 8 O1 ) — 7
():4 2 。 6 2 - 73 5 ():8 3 。5 6 2- 1 3 ():2 3 6 3- 5
中国腈纶行业的发展现状与展望 化 纤企业财务风险的实证分析研究 常压辉光放 电等离子体对化纤及其它聚合物材料 的表 面处理研究进展 仿羽绒纤维研究进展 我国干法腈纶的发展现状与对策分析 涤纶阻燃技术研究进展 腈纶生产工艺 与设备国产化 的探讨 纤维素新溶剂 的研究进展 抗菌纤维及其织物的加工技术

硫 代酰胺基螯合纤维 的合成及其吸附性能研 究 聚对苯 二甲酸丙二醇酯的非等温结 晶动力学研 究 偕胺肟基聚丙烯腈螯合纤维中金属离子含量 与其 力学性能关系的研究 聚丁二酸丁二醇酯的等温结晶动力学研究 湿纺凝固负拉伸对初生纤维结构 与性能 的影 响

再生纤维7-1

再生纤维7-1

特种纤维
特种纤维一般是指具有高强度高模量并且耐高温的纤维,但也 没有严格的定义。 公认的特种纤维有:芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺, PPTA,Kevlar),碳纤维,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维, 聚苯并噻唑(PBT)纤维,芳香族聚酯纤维等。
芳纶纤维是由聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的液晶溶液经干喷 湿纺工艺成型而制得,美国商品名为Kevlar纤维。
强度(单位细度的强力) specific stress 比应力
breaking load 断裂负荷 Nhomakorabea旦尼尔可挠性,柔韧性 spinning quality 纺纱性能
scale run
鳞片(毛)
merge number纺纱批号 批,批量,组 flammability 可燃性
一次连续生产总长lot
(二)化学性能与衍生物性能 在一定的条件下,甲壳质与壳聚糖都能发生水解、烷基化、 酰基化、羧甲基化、碘化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合、 络合等化学反应,从而生成各种具有不同性能的甲壳质或壳 聚糖的衍生物。 (三)溶解性能 甲壳质纤维基本上不溶于水、稀酸、稀碱和一般的有机 溶剂。它能在浓硫酸、盐酸、硝酸和高浓度(85%)的磷酸 等强酸中溶解,并在溶解的同时发生剧烈的降解,使分子量 明显下降。 可以溶解甲壳质纤维的主要是六氟丙酮、三氯乙酸或二氯乙 酸与氯烃类的混合物、二甲基乙酰胺——氯化锂的混合溶剂。 壳聚糖纤维,由于分子中存在大量NH2基,所以,能在甲酸、 乙酸、盐酸、环烷酸、苯甲酸等稀酸中制成溶液,而且因为 壳聚糖大分子活性较大,其溶液即使在室温下也能被分解, 粘度下降并完全水解成氨基葡萄糖。
无皮层结构,对染料亲和力较大,上色较快,上染率较高, 以对直接染料的饱和值相比,粘胶纤维为1.0,铜氨纤维则为1.3。

固体胺纤维的制备及其对CO2的吸附再生性能研究

固体胺纤维的制备及其对CO2的吸附再生性能研究

胺 纤 维 ( A AF . 过 反 射 红 外 、 重 分 析 、 丝拉 伸 等 手 段 表 征 了纤 维 改 性 前 后 相 应 基 团 的 变 化 、 P N— )通 热 单 表 面 化 学 结 构 和 热 稳 定 性 等性 能. 价 了 所得 纤 维 对 C z的 吸 附 再 生 性 能 . 果 表 明 , 纤 维 可 以完 全 除 评 O 结 该
mL/ n mi .
操作 方法 较为 简单 且 对 设 备腐 蚀 性 弱 而受 到 重 视 , 然 而这些 吸附剂 通 常存 在 因其它 气体 的干扰 而选 择 性差 , 因温度升 高 而导致 吸附量 低等 缺点. 或 与传 统
的 固体 吸附剂相 比 , 于胺 基 功 能基 ( 由 包括 吡 啶基 、
35 9
粘 胶纤 维在接 枝 改 性 之后 , 在平 均 断 裂 强 力 和
的多次 吸附再 生情 况. 图 3可 以看 出 , 由 该纤 维 可 以 完 全除 去混合 气 中的 C 出 口二 氧 化 碳 浓 度可 以 O;
C 。 离富集 被认 为是有 效地控 制气 候变 化的 O 分 措施 . 到少排 放或 不排放 C 就需 要将废 气 中 的 达 O,
C 。 离 、 生. O 分 再 传统 的 固体 吸附 剂如 活性 炭 、 石 沸 分子 筛 、 性炭碳 纤 维 以及 金属基 氧化 物等 , 活 由于其
P — . Ni ltNe u 7 AN AF 用 c e/ x s6 0红外 光谱 分析 仪 漫 o
收 稿 日期 : O O 1 — 3 2 l一02
NH。 缔合 产生 的宽 峰 , 当接 枝 率越 高 此处 的峰强 度 增 强 . 1 3 m 和 1 6 m 处的吸 收峰分别 为 在 6 0c 5 0c N H 面 内变 形振 动峰 和弯 曲 振动 峰 , - 强度 也 随着 接

《高分子化学》教案第9章高分子化学反应

《高分子化学》教案第9章高分子化学反应

第九章高分子的化学反应本章要点:1)高分子化学反应的基本特点:高分子能发生相应小分子化合物所能进行的化学反应;但是,由于高分子的结构特征,高分子的化学反应有产物结构的不均一性、反应场所的不均一性和存在高分子结构效应等特点。

2)高分子化学反应的类型:根据反应前后聚合度的变化情况,高分子的化学反应包括基团转换反应、聚合度变大的反应(接枝、嵌段和交联)和聚合度变小的反应(降解)。

3)基团转换反应:高分子的侧基和末端基可转变成其它类型,最典型的包括淀粉和纤维素衍生物的生成、聚乙酸乙烯酯的水解和进一步的缩醛化、聚苯乙烯的苯环反应。

4)接枝聚合:有三种方法制备接枝共聚物,从主链高分子形成接枝链(graft-from)、主链高分子和接枝链的键连(graft-onto)以及大分子单体法。

5)嵌段共聚:嵌段共聚物的制备也有对应的三种方法,单体的顺序活性聚合法、嵌段交换法和嵌段键连法。

6)交联反应:根据预聚体的结构,可采取不同形式的交联。

7)降解反应:导致高分子降解的因素包括热、光、氧化、酸碱和微生物(酶)。

高分子的结构不同,其降解能力和情况存在差异;不同因素对高分子降解过程的作用,既相互促进,又相互制约。

8)高分子的老化:高分子在使用过程中性能变差的现象称为老化,它是由多种环境因素共同作用导致的,高分子结构的变化也复杂;根据老化的机制,可以采取相应的措施,抑制高分子的老化。

本章难点:1)高分子的结构效应:2)接枝和嵌段共聚物的制备:3)高分子的降解机制:9.1 高分子的化学反应9.1.1. 高分子化学反应的分类高分子能发生相应小分子所能进行的反应,根据反应前后聚合度的变化情况,高分子的化学反应包括基团转换反应、聚合度变大的反应(接枝、嵌段和交联)和聚合度变小的反应(降解)。

9.1.2. 高分子化学反应的特点1. 产物结构的不均一性对于不同的分子链而言,它们的官能团转换程度以及其它反应的程度会有所不同。

例如,聚乙酸乙烯酯的醇解反应,当酯基转变成羟基的总转化率为80 %时,该值只是一个的平均值;除不同分子链的反应程度不同外,某个分子链中乙酸乙烯酯结构单元和乙烯醇结构单元也有一定的几率分布。

有机硅在制备粘胶基碳纤维中的作用研究

有机硅在制备粘胶基碳纤维中的作用研究

第5 期
李辉等. 有机硅在制备粘胶基碳纤维 中的作用研究
2 1
常温 下可与 粘胶纤 维分 子 中所 富含 的大量 羟基形
纤 维进 行 中温碳 化 时 , 对纤 维 施加 超 出通 常情 可 况 的大张力 , 维仍运行 平稳 , 纤 所得 粘胶基碳 纤维
粘胶纤维 丝带 首先经 质 量分 数 为 2 的有 机 % 硅 的 甲苯溶 液处理 , 然后 再 经质 量 分数 为 2% 的 0
硫 酸铵/ 化铵水 溶液 处理 , 燥 后在 2 0C空 气 氯 干 0 ̄ 气氛 下裂解 2 n 然后 在 氮 气 气 氛 下 7 0C中 0 mi, 0 ̄ 温碳 化 2 n 13 0C高 温碳 化 1m n后 得 到粘 0mi, 0  ̄ i 胶基 碳纤 维 。
应 缓 慢 的 由 表及 里 地 进 行 , 减缓 粘 胶 碳 纤 维 的 皮芯 结 构 。
关键词 : 粘胶纤 维 碳纤维
有机硅
氧键
交联
中图分类号 : Q 5. T 326
文献识别码 :A
文章 编号 : 0 104 (070—000 10—0120 )502.3
催 化剂在 粘胶基碳 纤维 的制备 过程 中起着非
常重要 的作用 , 机 催 化 剂通 常 能提 高 粘 胶基 碳 无 纤 维 的收率 , 有机 催 化 剂则 能 提 高粘 胶 基碳 纤 而 维 的性能 , 利用 无机 催 化 剂 和有 机催 化 剂 二 者 的
1 3 分 析测试 .
纤 维 形 貌 观 察 : 用 日本 电 子 公 司 生 产 的 采 J O 一5 E L3 C型扫 描 电镜 ( E 观 察粘 胶 纤 维 丝束 S M) 的表 面和截 面形貌 。 T— G MS分 析 : 热失 重 分 析采用 St m T A 2 e a G 9 r

碳纤维表面改性

碳纤维表面改性

采用溶液聚合的方法,CF+溶剂+单体+引发剂
选择的接枝单体有: 一、胺类 1、苯胺 OCF+苯胺+盐酸 2、1,6-己二胺 引发剂过硫酸胺
表面接枝有聚合物的CF
表面包覆有聚苯胺的短碳纤维
利用氯化亚砜将碳纤维氧化处理产生的羧基转化为酰氯,进一步与1,6己二胺发生亲核取代反应,在碳纤维表面上接枝胺基。 3、对胺基苯甲酸
粘胶基
沥青基 木质素纤维基
高模量CF
超高强CF
其他有机纤维 基
高性能CF
超高模CF
高强-高模CF
中强-中模CF 等
三、碳纤维的制备:
粘胶基具有环状分子结构,所以可以直接进行碳化或石墨化处理
四、碳纤维的性能及用途:
炭纤维具有很多优良的性能:强度高、模量高、密度小,耐高温、耐低温性 能好,耐酸性能好,热膨胀系数小,导热系数大、导电性能好,防原子辐射、 能使中子减速,生物相容性好等。 此外, 炭纤维兼备纺织纤维的柔软可加工性,易于复合、设计自由度大,可进 行多种设计,以满足不同产品的性能与要求 。 碳纤维很少直接使用,大多是经过深加工制成中间产物或复合材料。应用碳纤维 后可以大大提高产品强度、减轻结构质量、延长使用寿命和增加安全可靠性,因 此,从国防军工到民用工业,包括航空航天、清洁能源、土木建筑、交通运输等 领域,碳纤维复合材料都获得进一步的应用。做复合材料时基体可以是树脂、陶 瓷、橡胶、金属等。
2、皮芯层结构
CF由皮层、芯层及中间过渡区组成。 皮层:微晶较大,排列有序。 芯层:微晶减小,排列紊乱,结构不均匀。
碳纤维材料的产品有四种形式:丝腈基 按原 丝类 型分 类
通用级CF:拉伸强度<1.4GPa, 拉伸模量<140GPa 高强度CF 按碳纤维 性能分类
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要: 将粘 胶基活性碳纤 维 ( R a y o n - A C F s ) 用一定浓度 的对氨基苯 甲酸 ( p — P A B A ) 溶液 进行改性 , 系统地考察 了活 性碳纤维 的孔 隙结构 、 表面化学结 构和 甲醛脱 除性能。通过低温氮 气吸附方法发现 , 随着 P A B A 浓度 的增 加, 样品的 比表面积 、 微 孔孔容和总孔容 都有所降低 。通过 元素分析和 X 射线光 电子能谱分析发现 , 改性 后样 品的表面 具有含氮 官能团 。改性后 的 R a y o n — A C F s 样 品对 甲醛 的动态 穿透 时间和吸 附容量 都明显高 于 未改性 的 R a y o n - A C F s 样 品 。未 改性 的 R a y o n - A C F s 样 品对 甲醛 的脱 除 以物理 吸附 为主 , 而 改性 后 的 R a y o n - A C F s 样品对 甲醛脱除性 能的提 高可 能是物理 吸附和化 学吸附协同作用 的结果 。
法制备的A C F 的表面是非极性的、 疏水性 的, 对极
性 分 子 的 吸 附性 能 并 不 理 想 [ 6 1 。醛 类 物 质 的分 子
就是一类极性分 子 , 极性的甲醛分子和疏水 的多 孔碳之间的相互作用就很差 , 因而常规A C F 对空 气中醛类物质的吸附容量很低阍 。S o n g 等 研究了
气 。作为对 比, 本文也测定了样品对水蒸气的静
态 吸 附容量 。通过 调节 干燥 器上 的阀 门来 使 干燥
器 内部产生 的水蒸气的压力接近由甲醛溶液产生
的水蒸 气 的分 压 。待保 干 器 中蒸 气饱 和 之后 将样
与物理吸附共同作用来改善非极性的A C F 对醛类 物质 的吸附性能。T a n a d a 等n 发现表 面的含氮官
I .
、 、
c+ NH ~ x— — 【 - - c— NH— x】 — +/ , >C= N— X( 1 )


oH
M a r q u e z — A l v a r e z 和K a n e k o 等 。 。 发现对 吸附 剂进行改性并在其表面添加官能 团可以改善吸附
关键词 : 活性碳纤维 ; 改性 ; 吸附 ; 含氮官能团
O 前言
近年 来 由 甲醛 引起 的空 气污 染 引起 了人们 的
点, 适合于对气相或液相低分子质量( 分子质量小
于3 0 0 ) 物 质 的 吸附『 4 ] 。但是 , 由水蒸 气 或 C O : 活 化
高度重视 。甲醛是一种原生毒质 , 空气 中甲醛会 对眼、 鼻、 喉、 皮肤等产生 明显的刺激作用 。当空 气 中 甲醛浓度 高于 5 0 p p m时会 引起严重 的损 害 ,
3 . 匹兹堡大学 动力工程与材料 学院, 美国 匹兹堡 P A1 5 2 6 1 ;
4 . 东华大学 纤维和聚合物材料改性 国家重点 实验 室, 上海 2 0 1 6 2 0 ; 5 . 加利福尼 亚大学 纤维和服装工程学院 , 美国戴 维斯 CA 9 5 6 1 6 ;
6 . 石 油 大 学 重 质 油 国 家重 点 实验 室 , 山 东 东营 2 5 7 0 6 1 )
剂 的吸 附 选 择 性 和 反 应性 。 由此 可 知 A C F s 表 面
3 8
上海毛麻科技
2 0 1 3 年 第 4 期
少 量 的极 性官 能 团就 能够 提高 其对 极 性分 子 的吸 附容 量 。基 于此 , 可 以通 过 在 A C F表 面 添加 一 些 含N H2 一 的 亲水性 有 机化 合物 , 以期 通 过化 学 吸附
2 07
对氨基苯 甲酸 改性 的粘胶基 活性碳 纤维 对 甲醛 脱 除性 能 的研 究
荣海琴 , 刘振 宇 。 , 吴琪琳 , 潘 鼎 , 郑 经堂
( 1 琼 华大学 材料 科学与工程学院 , 上海 2 0 1 6 2 0 ; 2 . 东华 大学 图书馆特 色情报部 , 上海 2 0 0 0 5 1 :
如头痛 、 胸痛 、 肺炎、 肺 癌 甚 至 死 亡… 。 因而 , 必须 寻求 有效 的方 法来 脱 除环境 空 气 中的 甲醛 。 目前 吸附 法 和过 滤法 是 人们 常 用 的治 理 低浓 度 有 害 气体 和 液体 的有效 方 法 。吸 附法 主要 是利 用有 吸附能 力 的物质 吸 附有 害成 分 而 达到 消 除有
能 团能 够 提 高碳 对 福 尔 马林 中 甲醛 的吸 附性 能 ,
吸 附容 量 比较 低 。P r a d o 等[ 3 1 用生 物 滴滤 法 脱 除几 p p m到 几 十 p p m的 甲醛 和 甲烷 , 然 而 这 种 方 法 在
醛类物质含有羰基 , 可以和某些胺化合物加 成生成胺 的衍生物 , 产物 中含有碳一 氮双键 , 其作
用 机制 如方 程( 1 ) 所示 。
各 种 活性 碳 纤 维对 低 浓 度 甲醛 的 脱 除性 能 , 发 现
聚丙烯腈活性碳纤维( P A N — A C F s ) 对甲醛的吸附容 量最高 , 但是 R a y o n — A C F 对 甲醛的吸附容量则较
低。
害污染的 目的。B o o n a m n u a y v i t a y a 等口 考察 了由咖 啡残渣制备的活性碳对 甲醛 的吸附性能 , 但 是其
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l 1
处理稍高浓度的甲醛时则不是很有效。 活性碳纤维具有表面活化程度高 、 孔径 分布 集中 、 吸附速度快 、 吸附容量高和高 比表面积等特
作者简 介: 荣海琴 ( 1 9 7 2一) , 女。 助 理研究员 , 博士 。主 要 从事碳纤维 的研发 。E — ma i l : h q r o n g @d h u . e d u . c n 。
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