[发明专利]一种活性碳纤维复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种活性碳纤维复合材料，其特征在于，包括活性碳纤维层以及包裹在所述活性碳纤维层外的氧化硅凝胶层。

2.根据权利要求1所述的活性碳纤维复合材料，其特征在于，所述活性碳纤维复合材料中二氧化硅的含量为5～30wt%。

3.根据权利要求1或2所述的活性碳纤维复合材料，其特征在于，所述活性碳纤维层的比表面积为700～2300m²/g。

4.根据权利要求1或2所述的活性碳纤维复合材料，其特征在于，所述活性碳纤维层为活性碳纤维束、活性碳纤维毡、活性碳纤维布中的一种，其基质为聚丙烯腈基活性碳纤维、酚醛基活性碳纤维、粘胶基活性碳纤维、沥青基活性碳纤维、纤维素基活性碳纤维中的一种；优选地，所述活性碳纤维层为聚丙烯腈基活性碳纤维布。

5.根据权利要求4所述的活性碳纤维复合材料，其特征在于，所述活性碳纤维布为斜纹布、平纹布、缎纹布、水刺无纺布、针刺无纺布中的一种，厚度为0.1～1.0mm，克重为50～250g/m²；优选地，所述活性碳纤维布厚度为0.1～0.6mm，克重为100～200g/m²。

6.根据权利要求4所述的活性碳纤维复合材料，其特征在于，所述活性碳纤维毡厚度为0.1～10mm，克重为60～400g/m²；优选地，所述活性碳纤维毡厚度为1～5mm，克重为80～300g/m²。

7.权利要求1至6中任一项所述活性碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述活性碳纤维复合材料的制备过程包括以下步骤：

将活性碳纤维层浸入SiO₂碱性溶胶中，浸渍后取出，经干燥后得到所述活性碳纤维复合材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述活性碳纤维层浸渍时间为0.5～24h，优选地，所述浸渍时间为5～20h；所述干燥温度为30～120℃，优选地，所述干燥温度为40～80℃；所述干燥时间为10～120h，优选地，所述干燥时间为20～100h。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述SiO₂碱性溶胶的pH值为7.0～9.0，优选地，所述SiO₂碱性溶胶的pH值为7.0～8.5。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述SiO₂碱性溶胶的制备方法为：

(1)将硅源、有机溶剂和去离子水进行混合，搅拌使之混合均匀；

(2)将用量为(1)中所用去离子水量1/2的去离子水与水解催化剂混合均匀，加入步骤(1)所得混合液中，搅拌得到氧化硅溶胶并静置老化，得SiO₂酸性溶胶；

(3)将缩聚催化剂逐滴加入步骤(2)所得SiO₂酸性溶胶中，调节pH值得到SiO₂碱性溶胶。