Page 168 - 《精细化工》2020年第4期

·802· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

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区间 1200~1800 cm ，输出功率 20 mW；用马尔文 2 结果与讨论
粒径分析仪测试不同 pH 分散体系下活性炭纤维的
Zeta 电位，在超声波下将样品均匀分散于超纯水中 2.1 萝藦绒活性炭纤维的结构
（超声波使之均匀分散），将分散体系调节至不同 对活性炭纤维的微观形貌及表面元素分布进行
pH，测试其 Zata 电位值，测量 3 次，取平均值。 了测试，利用 SEM、XRD 及 Roman 对炭纤维的聚
1.4.2 吸附性能测定 集态结构进行了分析，结果如图 1 所示。
参照文献[16]的方法，首先构建了亚甲基蓝的 如图 1a 所示，制备的萝藦绒活性炭纤维呈中空
标准曲线（y=0.17425x+0.07674，y 为溶液中亚甲基 管状，采用 Image J 方法测量并计算可得，活性炭
蓝染料的质量浓度，mg/L；x 为溶液在 665 nm 处的 纤维壁平均厚度在 0.25~0.33 μm，中空度达 90%以
吸光度值；拟合系数为 0.999）。依据标准曲线可获 上，且横截面呈现“类十字花”形，保留了萝藦绒
得吸附处理前后溶液中所含亚甲基蓝的质量浓度， 原纤维的截面形貌。相较于商用活性炭纤维呈实心
并通过式（1）计算不同纤维对亚甲基蓝染料的吸附 纤维状或粒状结构 [28-29] ，本文制备的中空萝藦绒活
能力。 性炭纤维具有高度活化的内外表面，原料利用率高，
(   ) 在形成高比表面积材料上具有优势。从如图 1b 所示
Q  t 0 t  V （1）
M 可见，活性炭纤维表面粗糙，有皲裂、空隙和微孔。
式中：Q t 为活性炭纤维对亚甲基蓝在 t 时刻的吸附 如由图 1c 所示可见，制备的活性炭纤维脆性大，经
量，mg/g；ρ 0 为亚甲基蓝初始质量浓度，mg/L； 研磨处理极易形成疏松“积炭状”粉末，自然状态
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ρ t 为吸附 t 时间亚甲基蓝剩余质量浓度，mg/L； 下粉末的密度为 0.255 g/cm ，粉末平均粒径小于
M 为称取活性炭纤维质量，g；V 为待吸附染液体 1 μm，亦远低于文献报道中的商业活性炭 [29] 。EDS
积，L。 结果（图 1d~f）表明，活性炭纤维表面存在 N、

图 1 活性炭纤维的 SEM 图(a)和(b)；研磨后“积炭状”炭粉形貌及其 SEM 图(c)；活性炭纤维表面 N、P 和 O 元素分
布图(d~f)；原纤维及炭纤维样品的 XRD 谱图(g)；活性炭纤维拉曼光谱图(h)
Fig. 1 SEM images of ACF (a) and (b)；carbon powder after grinding (c); distribution of N, P and O elements on the surface
of ACF (d~f); XRD patterns of raw fiber and ACF samples (g); Roman spectrum of ACF (h)