為提高碳納米纖維在接近室溫下(20℃)對低濃度一氧化氮(NO,50 mg/L)的催化氧化性能,采用高壓靜電紡絲法制備聚丙烯腈(PAN)基碳納米纖維,經(jīng)預(yù)氧化、碳化和活化處理工藝,得到了具有高孔隙率和高比表面積結(jié)構(gòu)的碳納米纖維(PCNF);通過對纖維的碳化和活化溫度(800、850、900、950℃)的調(diào)控,獲得了一系列具有石墨化度且孔結(jié)構(gòu)和比表面積可控的多孔碳納米纖維;將制備的碳納米纖維用于接近室溫下(20℃)對低質(zhì)量濃度NO(50 mg/L)的催化氧化脫除。結(jié)果表明:不同碳納米纖維的石墨化度對低濃度的NO呈現(xiàn)出不同的催化活性,同時(shí)對碳納米纖維的孔結(jié)構(gòu)和比表面積也有規(guī)律性的影響,當(dāng)石墨化度為0.85時(shí)對NO的催化氧化效率最大為3.4%。

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【部分圖文】：

圖1不同活化溫度處理的PCNFs的SEM圖和纖維的平均直徑

SEM用來表征多孔碳納米纖維的形貌結(jié)構(gòu)。圖1為不同活化溫度處理的PCNFs掃描電鏡圖。從圖1(a）—圖1(d）可以清楚地看到，經(jīng)過活化處理后的纖維彼此獨(dú)立，不再相互纏連，隨著溫度的增加PCNFs的直徑基本沒有變化，在圖1(e）也可以得到驗(yàn)證，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的變化一般是在中溫（300....

圖2不同活化溫度處理的PCNFs的拉曼譜圖和ID/IG的柱狀圖

從圖2(a）中可以看出，4種樣品的拉曼光譜都在大約1350cm-1處的位置出現(xiàn)了明顯的D峰，在大約1580cm-1處的位置出現(xiàn)了明顯的G峰，D峰源自無序碳結(jié)構(gòu)的排列，G峰與有序石墨碳相關(guān)，隨著溫度的升高，G峰的強(qiáng)度有明顯的增強(qiáng)。為了表征4種樣品的石墨化度的相對強(qiáng)弱，可以用....

圖3不同活化溫度處理PCNFs的吸脫附曲線和孔徑分布

從圖3(a）可以看出，在極低的分壓下（約在0.05附近）樣品對N2的吸附已經(jīng)全部完成，在中等分壓下和高等分壓下4種樣品的N2吸附-脫附曲線出現(xiàn)了一個(gè)吸附平臺。從圖3(a）中還可以看出，4種樣品的吸脫附曲線都屬于典型的Ⅰ型曲線，同時(shí)說明了4種樣品的孔結(jié)構(gòu)主要以微孔為主。隨著處理溫度....

圖4不同活化溫度下PCNFs在近室溫下對NO的催化氧化性能測試結(jié)果

碳材料被廣泛的用于低溫脫除NOx的研究，其中使用最多的是活性炭纖維（ACFs)[15-17]，然而大多數(shù)的研究都集中在高濃度NOx的脫除。由于NO在常溫下的超臨界性，NO的濃度越低就越難被氧化或吸附[18-19]，并且常規(guī)的催化劑也很難將NO氧化或還原為NO2或N2。圖4為4種活....

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