[發(fā)明專利]生態(tài)碳纖維復(fù)合材料、其制備方法以及包括其的污水處理反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110425425.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN102491498A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 海熱提·吐爾遜;趙東林;吳偉明;何江;何一群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué);浙江欣之球科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C02F3/00
• 分類號(hào): C02F3/00;B01J20/20;B01J20/30;C01B31/08;C02F3/02;C02F3/10
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

1.一種生態(tài)碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，包括：

芯層，由比表面積大于1000m²/g的生物活性碳纖維構(gòu)成；

外層，由丙綸纖維網(wǎng)眼布構(gòu)成，所述外層包裹在所述芯層的外周。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生態(tài)碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述生物活性碳纖維為聚丙烯腈基生物活性碳纖維、粘膠基生物活性碳纖維或?yàn)r青基生物活性碳纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生態(tài)碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述丙綸纖維網(wǎng)眼布由直徑為200D～500D的丙綸纖維絲編織而成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生態(tài)碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，還包括設(shè)置在所述外層上的環(huán)狀毛圈部，所述環(huán)狀毛圈部由丙綸纖維和滌綸纖維復(fù)合而成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生態(tài)碳纖維復(fù)合材料，其特征在于，所述環(huán)狀毛圈部由直徑為150D～600D的丙綸纖維絲和直徑為150D～600D的滌綸纖維絲編織而成。

6.一種生態(tài)碳纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備生物活性碳纖維；

制備丙綸纖維網(wǎng)眼布；

以所述生物活性碳纖維為芯層，將所述丙綸纖維網(wǎng)眼布作為外層包裹在所述芯層的外周，形成所述生態(tài)碳纖維復(fù)合材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述制備生物活性碳纖維的步驟包括：

將聚丙烯腈纖維、粘膠纖維或?yàn)r青纖維作為碳纖維原料，以3～5℃/分鐘的速率逐漸升溫至200～300℃，進(jìn)行50～150分鐘的預(yù)氧化處理，形成預(yù)氧絲；

將所述預(yù)氧絲在氮?dú)鈿夥障拢?0～30℃/分鐘的速率逐漸升溫至700～800℃，以水蒸氣作為活化劑，進(jìn)行30～90分鐘的炭化及活化處理，形成所述生物活性碳纖維。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述制備生物活性碳纖維的步驟還包括表面活性處理的步驟，所述表面活性處理的步驟包括：

將所述生物活性碳纖維在濃度為30％以下的過氧化氫溶液中，采用頻率為50～100KHz的超聲波下處理10～60分鐘，進(jìn)行第一次表面活性處理；

將完成第一次表面活性處理的所述生物活性碳纖維在濃度為25～28％的氨水溶液中，采用頻率為50～100KHz的超聲波下處理10～60分鐘，進(jìn)行第二次表面活性處理。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，在所述丙綸纖維網(wǎng)眼布作為外層包裹在所述芯層外周的步驟之前，進(jìn)一步包括在丙綸纖維網(wǎng)眼布上設(shè)置環(huán)狀毛圈部的步驟，所述環(huán)狀毛圈部由丙綸纖維和滌綸纖維復(fù)合而成。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，形成所述生態(tài)碳纖維復(fù)合材料的步驟包括：

將所述丙綸纖維網(wǎng)眼布纏繞在所述生物活性碳纖維上形成所述生態(tài)碳纖維復(fù)合材料；或者

將所述丙綸纖維網(wǎng)眼布分為第一塊與第二塊，將所述生物活性碳纖維放置在第一、第二塊丙綸纖維網(wǎng)眼布之間，并將所述第一、第二塊丙綸纖維網(wǎng)眼布的外周縫合，形成所述生態(tài)碳纖維復(fù)合材料。

11.一種污水處理反應(yīng)器，其特征在于，包括接觸氧化池，所述接觸氧化池中包括水處理填料，所述水處理填料為權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的生態(tài)碳纖維復(fù)合材料。