碳纖維的吸附、催化性能

  氣體或液體分子在固體表面的吸附根據(jù)其吸附機(jī)理可以分為物理吸附和化學(xué)吸附。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過(guò)不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。物理吸附時(shí)，吸附分子與固體表面之間的相互作用力為分子間范德華力，在某一溫度（temperature)和壓力(或濃度)下達(dá)到吸附平衡的系統(tǒng)(system)，再置于高溫和低壓時(shí)，吸附分子可以脫附回收，過(guò)程(guò chéng)具有可逆性?；瘜W(xué)吸附則是在吸附分子與固體表面之間產(chǎn)生了化學(xué)作用，吸附分子不再保持原有的性質(zhì)，吸附過(guò)程也不可逆。

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  金剛石表面、石墨(化學(xué)式C )c軸方向作為表面時(shí)，它們的懸掛鍵具有強(qiáng)烈的極性，因此存在大的物理吸附能力。通過(guò)(tōng guò)在表面引入官能團(tuán)和改變碳(C)纖維材料(Material)的致密度（單位:g/cm3或kg/m3)，得到的各種活性炭（acticarbon）纖維材料具有許多優(yōu)異性質(zhì)。不同微孔結(jié)構(gòu)的活性炭（acticarbon）纖維，可以實(shí)現(xiàn)選擇(xuanze)性分離；通過(guò)引入不同的官能團(tuán)，可以改善對(duì)不同物質(zhì)的吸附能力。如一般的活性纖維炭可以很好的吸附汽油、甲基苯(methylbenzene)（化學(xué)式：C6H6） 之類的有機(jī)溶劑(性狀：透明，無(wú)色的液體)蒸氣，但是對(duì)有強(qiáng)烈臭味的氨（化學(xué)式：NH3） 系、硫（化學(xué)符號(hào)：S）系氣體的吸附能力不強(qiáng)；在經(jīng)過(guò)氧(Oxygen)化處理(chǔ lǐ)、引入特殊的官能團(tuán)之后，吸附能力大大提高。
  
  碳(C)纖維材料(Material)的催化特性，來(lái)源于其首先可以獲得非常大的比表面積，其次是具有優(yōu)良的耐熱性，催化用途分為兩個(gè)方面，一是直接作為催化劑使用，活性炭（acticarbon）纖維在氧(Oxygen)化還原、鹵化、脫鹵化、脫氫(Hydrogen)分解、異構(gòu)化、聚合等反應(yīng)中具有催化作用；另一是作為催化劑載體，活性炭纖維的表面存在離子交換反應(yīng)時(shí)，將對(duì)催化活性物質(zhì)的擔(dān)載狀態(tài)產(chǎn)生相當(dāng)大的影響(influence)。碳纖維配件“外柔內(nèi)剛”，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國(guó)防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性，是新一代增強(qiáng)纖維。碳纖維生產(chǎn)傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。