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活性碳纤维是一种富含微孔结构、比表面积高以及孔径分布集中的新型碳材料,具有吸附量大,吸附效率高,吸脱附速率快等优点。如何通过改变活化工艺来改变其孔结构,提高比表面积,从而提高活性碳纤维的CO2吸附性能是本论文的研究重点。由于聚丙烯腈基活性碳纤维本身含有氮元素,利于CO2的吸附,因此本论文选取国产聚丙烯腈基碳纤维为原料,以水蒸气和KOH作为活化剂,研究了不同活化剂种类及用量、活化时间和活化温度所制活性碳纤维的孔结构和比表面积的差异,分析了不同的孔结构和比表面积对CO2吸附性能的影响。活性碳纤维的孔结构和比表面积通过碘吸附和N2吸脱附实验进行表征,其表面形貌通过扫面电镜进行分析,对样品表面的化学元素及官能团采用X射线光电子能谱和傅里叶红外进行分析。论文成果如下:1、不同活化剂所得活性碳纤维孔隙结构不同,采用水蒸气活化得到的活性碳纤维主要为中孔结构,而采用氢氧化钾作为活化剂制备聚丙烯腈基活性碳纤维可以得到较好的微孔结构。2、活化工艺影响活性碳纤维的比表面积。采用KOH为活化剂,当活化温度为850℃,活化时间为30min时得到的活性碳纤维的碘吸附值最高为1431.8mg/g,活性碳纤维的BET比表面积为1235m2/g,微孔比表面积为745m2/g,微孔孔容为0.36cm3/g。3、活性碳纤维的比表面积及孔径影响CO2的吸附性能,当采用KOH为活化剂,活化温度为850℃,活化时间为30min时制得的活性碳纤维具有较高的CO2吸附性能,当吸附温度为273K,吸附相对压力P/P0为1时,吸附量达到87.29mL/g。4、经过高浓度的氨水改性处理后增加了活性碳纤维表面的碱性位,提高了含氧量和含氮量,增加了含氮官能团的种类,从而提高了活性碳纤维的CO2吸附性能。