超疏水活性炭纤维改性材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103409982103409982B(45)授权公告日2015.02.18(21)申请号201310284996.9审查员李涛(22)申请日2013.07.08(73)专利权人中国石油大学（华东）地址266000山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号(72)发明人郑经堂朱超胜郑星江波吴明铂谭明慧张钦辉袁建军孙冠华仇实王涵杨柳尹华承郑景伟(74)专利代理机构青岛联信知识产权代理事务所37227代理人王中云王月玲(51)Int.Cl.D06M11/05(2006.01)D06M15/693(2006.01)D06M23/00(2006.01)D06M101/40(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种超疏水活性炭纤维改性材料的制备方法(57)摘要本发明涉及一种超疏水活性炭纤维改性材料的制备方法，将活性炭纤维原料在活化炉中进行活化处理，将预处理后的活性炭纤维进行去离子处理并干燥备用，以道康宁SYLGARD184为原料对去离子处理后的活性炭纤维进行疏水处理。本发明提供的活性炭纤维改性材料的制备方法改善现有技术易造成活性炭纤维表面堵孔、简单的负载在活性炭纤维表面容易造成低表面能物质的流失，影响疏水性的问题，制备过程简单，耗材量小，制备条件温和，仪器设备无特殊要求。CN103409982BCN1034982BCN103409982B权利要求书1/1页1.一种超疏水活性炭纤维改性材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：1.1)原料预处理：以比表面积为600-2000m2/g的活性炭纤维为原料，置于活化炉中，活化炉中通入氮气作为载气和保护气，将活化炉升温到活化温度700-850℃，升温速率为2-15℃/min，采用水蒸气作为活化剂，水蒸气流量为3.1-7.5mL/min，活化处理0.5-2h，将预处理后的活性炭纤维保存备用；1.2)去离子处理：以去离子水反复冲洗预处理后的活性炭纤维，直到洗涤液接近中性为止，取洗好的活性炭纤维在去离子水中煮沸5-20min，置于真空干燥箱中，将真空干燥箱抽至真空，并将真空干燥箱加热到干燥温度80-150℃，将活性炭纤维干燥0.5-3h，冷却备用；1.3)疏水处理：取道康宁SYLGARD184的基体和固化剂以10：1的比例混合均匀备用，取5-30g去离子处理过的活性炭纤维于真空干燥箱中，均匀分散放置，另取混合均匀的SYLGARD184，取5-40g于真空干燥箱内，将真空干燥箱抽至真空度为-0.1-0.05MPa时关闭真空阀和真空泵，将真空干燥箱加热到疏水干燥温度150-300℃，在此条件下对活性炭纤维加热0.5-3h，冷却取出得改性样品。2.如权利要求1所述的超疏水活性炭纤维改性材料的制备方法，其特征在于：所述的活化温度为800℃。3.如权利要求1所述的超疏水活性炭纤维改性材料的制备方法，其特征在于：所述的去离子处理后，真空干燥的干燥温度为150℃。4.如权利要求1所述的超疏水活性炭纤维改性材料的制备方法，其特征在于：所述的疏水干燥温度为300℃。2CN103409982B说明书1/4页一种超疏水活性炭纤维改性材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于属于活性炭纤维改性材料制备技术领域，具体的说，涉及一种兼备吸附性和超疏水性活性炭纤维的制备方法。背景技术[0002]近年来，植物叶表面的超疏水现象引起了人们的关注。所谓植物超疏水能力，就是植物叶面具有显著的疏水，脱附，防粘，自清洁功能等。超疏水性是表面浸润性(又称润湿性，Wettability)的主要研究内容之一。研究表明，固体表面的润湿性是由其化学组成和微观几何结构共同决定的。自从Wenzel和Cassie发表了一系列浸润性的文章以来，大量实验和理论成果不断被报道。所谓超疏水表面一般指与水的接触角大于150°的表面，这类材料在工农业生产和人们的日常生活中都有着非常广阔的应用前景。例如，超疏水界面材料用于室外天线，可以防积雪，从而保证高质量信号的接收；用于微量注射器针尖，可以完全消除昂贵的药品在针尖上的粘滞及由此带来的针尖污染；还可以用来修饰多孔材料，增强其在高湿度下的抗湿性能。[0003]自1996年Onda首次在实验室人工合成出超疏水表面以来，超疏水表面越来越受关注。超疏水表面的制备一般采用两种方法，一种是在粗糙表面修饰低表面能物质，另一种是在疏水性表面构造粗糙结构。在超疏水活性炭制造领域，由于活性炭为多孔结构，用低表面能物质修饰多孔炭材料存在两个问题：(1)用低表面能物质负载到活性炭纤维表面存在堵孔现象；(2)简单的负载在活性炭纤维表面容易造成低表面能物质的流失，从而影响其疏水性能。因此