纳米活性碳纤维的应用-废水处理

近年来，随着人类环保意识的不断加强和对于生存环境要求的不断提高，人们对与空气、水等净化密切相关的活性碳等环保材料的性能也越加关注。作为21世纪zui优 秀的环保材料之一，纳米活性碳纤维已在气体和液体净化、有害气体及液体吸附处理、溶剂回收、功能电极材料等方面得到成功应用。

1．废水处理

纳米活性碳纤维在工业废水处理行业中被广泛应用，因其可以去除气体与恶臭物质，水溶液中的无机物、有机物及贵重金属等离子、微生物及细菌，还可以用作低浓度吸附的吸附回收。

因纳米活性碳纤维具有吸附容量大、吸附-脱附速度快、灰分少、处理量大、使用时间长等优点，而被广泛应用于水净化处理。该净化过程操作安 全，往往用于二级处理或三级处理，由于纳米活性碳纤维体积密度小且吸脱层薄，不会造成蓄热和过热现象，也不易发生事故。另一方面，利用纳米活性碳纤维净水工艺节能并具有经济性，可用于大型上水净水池的处理，不仅净化效率高，而且处理量大，装置紧凑占地面积小，设备投资小和效益高。此外，纳米活性碳纤维还可用于水厂及糖厂的净水装置，可达到脱色、脱臭和去除有机物的目的。

纳米活性碳纤维可对含氯废水、制药厂废水、苯酚废水、有机染料废水、四苯废水、己内酰胺废水、二甲基乙酰胺和丁醇废水等各种有机废水进行处理。还可适用于有机化工中含氯仿废水、页岩油干馏废水、吗啉厂废水、多氯联苯废水、酚废水、有机染料废水，己内酰胺、乙酰胺和异丁醇废水等。活性碳纤维还表现出对某些有机染料如结晶紫、溴酚蓝、铬蓝黑R等吸附量大、去除率高的特性。含钇的沥青基纳米活性碳纤维可以有效吸附如酸性蓝9、酸性蓝74、酸性橙10、酸性橙51等染料，也可用于直接染料如直接蓝19、直接黄11、直接黄50及碱性染料碱性棕1、碱性青紫3等。与粉末活性炭相比，其吸附能力要高得多，尤其适用于高平衡浓度时，每克纳米活性碳纤维的吸附量约为粉末活性炭的3倍。且其吸附能力随着温度的升高而升高。

纳米活性碳纤维对金属离子具有较好的吸附性能，可对水中的银、铂、汞、铁等多种离子进行吸附并能够将金属离子还原到低价价态或还原为金属单体。在大多数情况下，这种氧化还原反应可以大大促进对这些金属离子的吸附。

纳米活性碳纤维的吸附量大，可以从低浓度废气中回收有机溶剂并对具有反应活性的有机溶剂进行回收，也可用于粒状活性炭不能回收的其他类型溶剂，纳米活性碳纤维吸附的特点是脱附速度快、脱附温度低、过程彻 底，不易发生分解或聚合，无结焦或积炭，省时、省功、节能；与粒状活性炭相比，纳米活性碳纤维吸附过程中产生的金属杂质较少，发生催化聚合等作用的概率也小得多，并且在脱附过程中几乎不发生热分解和催化、聚合等化学反应。