1、简介
活性炭纤维的孔结构对其独特性能贡献很大，活性炭纤维的孔隙大部分属于微孔，含少量中孔，几乎不含大孔。由于从对应孔壁产生的力场叠加作用使活性炭纤维这种微孔型炭在低压时对气体具有强吸附作用，这样活性炭纤维可从含杂气体中非常快地去除痕量杂质。而且，因无大孔，及其均匀的微孔保证了其快速吸附和脱附的速率。最后，其纤维状的外形使得活性炭纤维易于处理。
除了上述优点之外，活性炭纤维也面临许多挑战，如它的高价格等。基于此，人们转而进行活性炭纤维的改性以开发一种具有低的性能/价格比的新型活性炭纤维产品。到现在为止已进行过许多探索，方法之一是制备含金属的活性炭纤维如含铜、银、钴的ACF等。本文制备含铁的ACF，制备方法非常简单，而得到的一些结论则很诱人。
2、试验
PAN纤维经空气预氧化，然后炭化，再用水蒸气活化。得到的PAN基ACF用硫酸亚铁（FeSO4）溶液进行改性，用FeSO4溶液浸渍后，样品于很低的温度（如150℃）的空气中加热处理。
使用Micromeritics ASAP2000仪器于77K下氮吸附法检测其孔结构参数；使用AMRAY 1910型SEM仪进行SEM分析；用D/max-rA型X射线衍射仪进行XRD分析；用PHI5300X仪进行ESCA分析。
3、结果及讨论
修饰后ACF的孔结构。在修饰过程中，ACF的孔结构会发生很大的改变（见DFT孔分布图，此处略）。
修饰过的ACF的XRD分析结果。研究表明ACF经修饰后晶相结构已崩溃，晶粒尺寸减小。
XPS研究结果。表明：由于修饰，碳含量降低，也就是说在过程中碳剧烈烧失了（见下表数据）。
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试样编号
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元素C1s
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元素O1s
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元素N1s
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PAN-ACF
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81.71
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16.91
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1.38
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Fe-PAN-ACF
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70.88
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25.60
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1.55
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SEM研究结果。由于修饰作用，ACF的狭缝型孔隙或楔形孔隙转变为椭圆形孔隙；同时ACF的孔隙率增大。
用FeSO4溶液改性后ACF的结构发生很大改变，所有特性总结如下：在相对低温（150℃）下FeSO4催化了碳的气化过程，导致碳的晶格崩溃，孔隙率增加，孔隙形状由狭缝形转化为椭圆形。
最后，采用如此简单的改性处理竟然产生了ACF这样巨大的改变，说明这种具有特殊孔结构和吸附性能的改性ACF不仅扩展了其潜在的用途（如NH3的吸附），而且还有大的理论价值。
