1.生態(tài)碳纖維材料(專利號(hào)：201110425425.3)
生態(tài)碳纖維材料是一種比表面積大、吸附和脫附性能強(qiáng)、與生物有良好兼容性的新型填料，由腈綸、丙綸和表面修飾后的活性碳纖維復(fù)合而成。它具有豐富的微孔結(jié)構(gòu)，孔徑分布范圍廣；比表面積很大，一般都在1000m2/g以上，具有較大的吸附容量；其微孔直接分布于纖維的表面，因而吸附質(zhì)擴(kuò)散的路徑短、時(shí)間短，其吸附和再生的速率快，可在較溫和條件下再生。針對(duì)其吸附容量大、吸附速率快、脫附速度快、灰分少、處理量大且使用時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)，本單位將其用于水處理領(lǐng)域，其操作安全、由于體積密度小和吸脫層薄，不會(huì)造成蓄熱和過熱現(xiàn)象，也不易發(fā)生事故，且節(jié)能和經(jīng)濟(jì)，可用于大型上水、凈水處理，不僅凈化效率高，而且處理量大，裝置緊湊，占地面積小，設(shè)備投資小和效益高。
2.生物纖維草(專利號(hào)：201110425930.8)
生物碳纖維是具有良好生物相容性的纖維狀的碳材料，由其用途可進(jìn)一步劃分為生物醫(yī)學(xué)材料與生物環(huán)境材料，在生物環(huán)境材料領(lǐng)域，生物碳纖維分為高強(qiáng)度生物碳纖維及生物活性碳纖維兩類，因其在宿主與生物反應(yīng)上具有優(yōu)異的生物相容性、電、機(jī)械等綜合特性被人們所矚目。高強(qiáng)生物碳纖維是在高強(qiáng)度生物碳纖維基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行表面處理，增強(qiáng)生物相容性。碳纖維表面能低，與水的潤濕性差，表面呈現(xiàn)出疏水性，經(jīng)表面修飾處理后，碳纖維表面含氧官能團(tuán)增加，表面能增加，與水的潤濕性得到改善，接觸角變小，表面呈現(xiàn)出親水性。在污水處理過程中對(duì)污染物的吸附以及生物膜的負(fù)載都與生物碳纖維表面官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)與組成密切相關(guān)，通過調(diào)整表面修飾方法和工藝參數(shù)，制備出潤濕性好和微生物相容性高的生物碳纖維。
本中心聯(lián)合國家碳纖維工程中心對(duì)生物碳纖維進(jìn)行二次表面活性處理，模擬天然水草形態(tài)加工而成并編織成環(huán)狀生物草，使其具有極高的吸附性和生物親和性，經(jīng)太陽光照射后，吸引微生物菌群并在其表面形成粘著性活性生物膜。這些微生物以有機(jī)污染物為能量來源，通過自身的新陳代謝作用降解水體中的有機(jī)污染物。
3.生物碳纖維雙層平板膜（專利號(hào)：201110425821.6）
生物碳纖維雙層平板膜組件中，采用的生態(tài)碳纖維復(fù)合材料通過將比表面積大于1300m2/g 的生物活性碳纖維作為芯層，使這種生態(tài)碳纖維復(fù)合材料在具有比表面積大、孔徑分布合理，吸附性高，其能夠改善現(xiàn)有膜污染的現(xiàn)狀，同時(shí)在芯層外側(cè)設(shè)置丙綸纖維網(wǎng)眼布以起到增強(qiáng)作用，使得該生態(tài)碳纖維復(fù)合材料具有較高的強(qiáng)度，進(jìn)而使得生物碳纖維平板膜組件堅(jiān)固耐用。
生物碳纖維雙層平板膜組件中通過采用改良的生物活性碳纖維，使該生物活性碳纖維以及生態(tài)碳纖維復(fù)合材料具有比表面積大、孔徑分布合理，吸附性高。具有優(yōu)異生物相容性，不僅通過自身的吸附作用凈化水體，而且能快速吸引微生物菌群，在其表面形成活性生物膜，這些微生物以有機(jī)污染物為能量來源，通過自身的新陳代謝作用降解水體中的有機(jī)污染物。
生物碳纖維雙層平板膜組件，將過濾膜與生物活性炭纖維復(fù)合材料合理地結(jié)合在一起，對(duì)污水先經(jīng)過濾膜過濾，再經(jīng)生態(tài)碳纖維復(fù)合材料進(jìn)一步吸附凈化，提高了清水的純度和潔凈度并提高了平板膜組件的耐污性和膜通量及使用壽命。
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