1、环境科学专业优秀论文 改性 ACF的制备及性能和对空气中 SO吸附的研究关键词：燃料电池 催化剂污染 吸附降解 活性炭纤维摘要：本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用 Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对 ACF进行改
2、性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为
3、 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为
4、 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu
5、在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二
6、级吸附动力学方程。正文内容本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用 Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对 ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳
7、改性活化条件为：在 700高温N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，
8、得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中
9、的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu
10、50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二级吸附动力学方程。本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对
11、活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为
12、114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 8
13、0min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。
14、Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60
15、，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二级吸附动力学方程。本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过
16、对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件
17、为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 89
18、74。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2
19、保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好
20、于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二级吸附动力学方程。本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高
21、ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729
22、mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF
23、微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱
24、性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸
25、附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二级吸附动力学方程。本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂
26、，采用共混与高温活化相结合的方法对ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700
27、高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 A
28、CF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最
29、大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 A
30、CF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二级吸附动力学方程。本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工
31、艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱
32、性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百
33、分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比
34、为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二级吸附动力学方程。本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催
35、化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为
36、 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2
37、保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质
38、量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气
39、中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二级吸附动力学方程。本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸
40、附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为
41、 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量
42、为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的
43、最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 632，Mn 在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为084，原子百分比为 025。 改性 ACF吸附空气中的 SO2的结果表明：吸附温度为 60，空气流速分别为 Q1=03Lmin1，Q2=04Lmin1 时，吸附剂
44、 ACF-MnCu50 的吸附效果要略好于吸附剂 ACFMn，二次改性活化提高了 ACF的吸附性能；吸附质空气中 SO2的浓度越高，脱硫率越高。最佳的吸附条件为：吸附柱长度 20mm，吸附时间 3h。通过对改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学分析得出，改性 ACF吸附空气中的 SO2的动力学过程更好地符合二级吸附动力学方程。本文针对质子交换膜燃料电池（PEMFCs）的催化剂对空气中 SO2的中毒问题，展开了对活性炭纤维（ACF）的改性制备与应用研究，为了进一步提高改性 ACF的吸附性能，对其进行了二次活化改性处理。通过对 ACF的吸附性能评价和表征研究了结构与性能的关系，通过改性 ACF对
45、空气中的 SO2的吸附研究，为有效提高 ACF的吸附性能并解决燃料电池催化剂中毒问题积累了数据基础。选用Na2CO3、KI、Cu2+、Mn2+四种改性剂，采用共混与高温活化相结合的方法对ACF进行改性处理，考察了不同因素对吸附性能的影响。通过比较吸附性能对其制备工艺进行优化，Na2CO3 改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Na的碘值为114491mgg-1，碱性官能团含量为 7634mmolg-1，得率为 9051；KI改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 60min
46、，此时 ACF-I的碘值为 116729mgg-1，碱性官能团含量为6114mmolg-1，得率为 904；Cu2+改性剂的最佳改性活化条件为：在700高温 N2保护下，改性剂浓度为 15，活化时间为 40min，此时 ACF-Cu的碘值为 11852mgg1，碱性官能团含量为 3957mmolg-1，得率为9381；Mn2+改性剂的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 2，活化时间为 80min，此时 ACF-Mn的碘值为 96584mgg1，碱性官能团含量为 8299mmolg-1，得率为 8974。XRD，SEM，EDS 测试结果表明：改性 ACF为乱层石墨结构，
47、改性剂在 ACF表面分布均匀，使 ACF微孔数量增加，比表面积增大，其中 Na在 ACF-Na中的质量百分比为 521，原子百分比为 297；K 在 ACF-I中的质量百分比为 1792，原子百分比为 3103，I 在 ACF-I中的质量百分比为 6511，原子百分比为3473；Cu 在 ACF-Cu中的质量百分比为 1886，原子百分比为48；Mn 在 ACF-Mn中的质量百分比为 226，原子百分比为028。Cu2+改性剂对 ACF-Mn进行二次改性活化处理的吸附性能最好，得到的最佳改性活化条件为：在 700高温 N2保护下，改性剂浓度为 10，活化时间为 50min，此时 ACF-Mn-Cu50碘值为 160536mg-1，碱性官能团含量为11986molg-1。XRD、SEM 和 EDS分析表明，ACF-Mn-Cu50 的铜晶体粒径最大，有序化程度和石墨化程度同时提高了。并且 Cu在 ACF-Mn-Cu50中的质量百分比为 2436，原子百分比为 6
