生物炭纤维的形成机制(II)—PAN基热氧稳定化纤维的炭化与活化研究

以聚丙烯腈共聚纤维制取了生物炭纤维 (BCF)。考察了炭化活化过程中活化剂、热处理参数对BCF结构、性能的作用以及纤维序态结构、化学结构与生物炭纤维吸附特性、力学性能、电性能间的内在关联。研究结果表明 :1)醋酸可作为活化剂 ,用于制备综合性能优异的BCF。 2 )BCF收率、力学性能、吸附特性、电性能等综合性能的变化与热处理温度、时间、活化剂的变化密切相关。 3)BCF的化学组成 ,直径、取向度、微晶尺寸等形态、序态结构参数与BCF力学性能、吸附特性等使用性能的优劣具有密切关联 ,且均在 5 0 0℃和活化前后出现不同的变化速率。

炭纤维生物膜的形成机制 Ⅱ .炭纤维表面特性对微生物活性与增殖的影响

采用对比方法,借助化学分析、表面形态分析、微生物活性测定等技术首次系统地研究了以活性炭纤维、表面改性活性炭纤维作为细胞固着化用载体及载体表面特性对生物膜活性、菌液中微生物活性及增殖等的影响。重点考察了纤维表面官能团、比表面积、润湿性等表面特性对生物膜活性以及菌液中微生物活性及增殖等的影响。研究结果表明:(1)改善炭纤维表面的吸附特性有益于微生物固着及挂膜;增加活性炭纤维比表面积有利于提高其表面微生物的活性。(2)与其他有机高分子材料相比炭纤维可以促进微生物的生长。(3)炭纤维表面润湿性与某些酸性官能团的增加,有助于载体表面微生物的生长。

炭纤维生物膜的形成机制 Ⅰ.炭纤维表面特性对微生物固着化的影响

采用对比方法 ,借助化学分析、表面形态分析及生物相容性表征技术等系统地研究了以活性炭纤维、表面改性活性炭纤维作为细胞固着化载体的表面特性及对微生物固着的影响。重点考察了纤维表面官能团、比表面积、润湿性等表面特性对微生物固着化的影响。研究结果表明 :(1)炭纤维表面的吸附特性对微生物的初期固着起着重要的作用 ,具有高比表面积的活性炭纤维更易于微生物固着并挂膜。 (2 )炭纤维表面润湿性与某些酸性官能团的适量增加 ,有益于载体表面微生物的固着。 (3)炭纤维尤其是活性炭纤维较市售有机高分子材料具有更加优异的生物相容性 ,前者的微生物固着化速率是后者的 4倍～