《固体催化材料》碳纤维活性炭纤维1.碳纤维(CarbonFiber)的定义碳纤维是指有机纤维原丝(粘胶,聚丙烯晴,沥青等)进行加热后得到的碳含量超过90%以上的纤维(直径5~15㎛)的碳材料。随着原料和处理温度，出现分子排列和结晶的变化，一般碳的六角形环连续形成层状结构，具有金属光泽，呈黑色或灰色。强度10∼20g/d,比重1.5∼2.1，是具有导电性,耐热性,尺寸稳定性及耐化学药品性等优秀特性的高强度，高弹性尖端素材。碳化过程会跑出中氧，氢，氮等分子，重量减少，比金属轻，另一方面比金属弹性和强度卓越。因这种特性，在体育用品（鱼竿，高尔夫球杆，网球拍），航空宇宙产业（耐热材，航空机机体），汽车，土木建筑（轻量材，室内装修材），电气电子，通信（天线），环保产业（空气净化器，净水机）等各领域作为高性能产业用素材广泛使用。碳纤维概要11AdvancedCompositeMaterialManufactureTeam鞋高尔夫球杆网球拍游挺快艇AdvancedCompositeMaterialManufactureTeam碳纤维刹车片燃料电池车尾扰流板AdvancedCompositeMaterialManufactureTeam铁顶部行李箱盖后扰流板防撞杆发动机罩月台传动轴车尾约100公斤减重航空航天飞机直升机人造卫星AdvancedCompositeMaterialManufactureTeam•表面处理,上奖PropyleneAmmoniaAmmoxidationAcrylonitrilePolymerization&SpinningPANPrecursorOxidation(200∼300℃)Carbonization(1200∼1400℃)Graphitzation(2100∼2500℃)PrecursorCarbonFiber•Commodities:•Process:•IntermediateMaterial:•Process:•PANCFPrecursor:•OxidizedPAN:•Process:•CarbonFiber:ProductProductProduct•空气中•非活性氛围中•非活性氛围中•表面上奖碳纤维制作工序22AdvancedCompositeMaterialManufactureTeamPAN聚丙烯腈原丝碳纤维原料丙烯氨氨氧化反应丙烯腈聚合及纺丝聚丙烯腈原丝氧化预氧丝碳化碳丝石墨化石墨纤维(表面处理,Sizing)AdvancedCompositeMaterialManufactureTeam石油沥青●煤碳沥青加工异方性沥青Spinning异方性不熔化纤维Carbonization异方性碳丝Graphitzation异方性石墨纤维加工同方性沥青Spinning同方性不熔化纤维Carbonization同方性碳丝Graphitzation同方性石墨纤维•改质/精炼/原料调配•熔融纺丝•碳化塑性•高温处理ProductProduct(表面处理,Sizing)PITCH•加工,最后处理•加工,最后处理•氧化性氛围中(150∼400℃)•非活性性氛围中(800∼1200℃)•非活性性氛围中(1500∼3000℃)沥青纺丝纺丝碳化碳丝石墨化石墨纤维AdvancedCompositeMaterialManufactureTeam▣碳纤维制造工序▣根据可塑性工序的分子的变化ANCo-moPolyme-rizationDopeSpinningMachineColdStretchingWashingOilingHotStretchingOilingDryingSteamStretchingOilingOxidationCarbonizationSurfaceTreatmentWashingDryingSizingDryingCarbonFiberCarbonFiberPrecursorCarbonFiberPrecursorPrecursor丙烯晴共聚用单体聚合聚合物纺丝冷伸长洗涤上油热伸长上油干燥蒸汽伸长原丝上油氧化碳化表面处理干燥洗涤上浆干燥碳纤维原丝氧化炉碳化炉石墨化炉上浆表面处理碳纤维碳纤维&催化碳纤维（CNFs）是近几十年来被广泛研究的新材料，主要用作功能性材料，而作为催化剂载体是近十年来才快速发展起来的。CNFs作为催化剂载体所制备的催化剂主要应用在加氢、脱氢和甲酰化反应中，它的结构、制备、表面性质以及表面处理对所制备的催化剂有很大影响。CNFS作为催化剂载体，优势：ØCNFs的表面性质不活泼，在强酸或强碱环境下可以稳定存在；Ø有特殊的纤维结构，而且用特定方法制备的CNFs孔隙以及表面化学性质可控，杂质少；Ø具有较适当的比表面积，一般为50-300m2/g，活性金属可以充分分散并稳定存在于其表面，CNFs中孔隙结构一般为中孔或大孔，可以消除因大量微孔存在而引起的扩散问题；Ø有较高的机械强度，与活性炭相比，超声作用对分散在液体中的纳米碳纤维的粒径分布几乎没有影响；Ø反应后贵金属容易回收，而且给环境造成的压力小。与常规的活性炭相比，结构可控，此外纳米碳纤维还具有与石墨类似的导电性能。表面修饰表面修饰尤为重要，一般有如下方法：纯化处理：酸洗处理、碱酸...
