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由于ACF的孔徑(aperture)大都集中在微孔范圍(fàn wéi),使其在氣相吸附中具有吸、脫附速度快的優(yōu)點(diǎn),但卻限制(limit)了其在較大分子領(lǐng)域如催化、電子、醫(yī)藥及液相吸附等方面的應(yīng)用。
碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小,因此有很高的比強(qiáng)度。尤其在超級電容器中,由于中孔的存在,使得被吸附分子從中孔擴(kuò)散到微孔比從液相直接擴(kuò)散到微孔的路徑短,中孔不但提高了分子在微孔中的擴(kuò)散能力,同時也提高了微孔表面的平衡覆蓋(Cover)率,因此可獲得較大吸附量。雙電層電容器電極(electrode)材料(Material)的研究(research)就是利用富含中孔的活性炭(acticarbon)的高吸附性而制得。對于微孔來說,由于孔徑較小,大分子的電解質(zhì)(屬性:化合物)溶液難以進(jìn)入這些微孔,難以使之形成雙電層結(jié)構(gòu)。因此開發(fā)高中孔率的ACF碳(C)材料將極大地擴(kuò)展ACF的應(yīng)用領(lǐng)域。
內(nèi)容來自123456 制備中孔ACF最直接的方法是ACF的重復(fù)(repeat)活化。
碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強(qiáng)度大,硬度高,遠(yuǎn)超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達(dá)的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進(jìn)口,還受到發(fā)達(dá)國家的嚴(yán)格控制。采用物理活化時,由于CO2分子比H2O分子大,因此CO2作活化劑趨于微孔的形成。故相同燒蝕率下,采用水蒸氣(簡稱水汽)活化可制得富含中孔的多孔炭。另有觀點(diǎn)認(rèn)為,CO2的擴(kuò)散速率慢,可拓寬(broaden)材料(Material)中已有的微孔,使得孔徑(aperture)變大,形成中孔或大孔。
123456 關(guān)于活化工藝參數(shù)(parameter),Wigmans認(rèn)為提高活化溫度(temperature)會導(dǎo)致(cause)微孔增加而總孔體積(volume)不變,低溫活化易于得到富含中孔的多孔炭,而活化時間的增加有利于微孔的形成。碳纖維復(fù)合材料主要是由碳元素組成的一種特種纖維,其含碳量隨種類不同而異,一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性,如耐高溫、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐腐蝕等,但與一般碳素材料不同的是,其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物,沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強(qiáng)度。碳纖維比重小,因此有很高的比強(qiáng)度。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,相鄰微孔的孔壁受活化溫度升高的影響(influence)而被燒毀形成中孔,增加活化時間也可使中孔率稍有提高。加快碳(C)化活化升溫速率可以使碳化反應(yīng)不完全,氧(Oxygen)化(oxidation)活性比較高,易于中孔的形成,從而明顯提高中孔包含比重。盡管通過(tōng guò)改變和控制(control)活化工藝,采用二次物理活化的方法可以提高ACF的中孔率,但工藝復(fù)雜,收率降低(reduce),所以人們開始采用如下方法來獲得高中孔含量的ACF。
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