东丽:首创中空多孔碳纤维
2020-12-10谭宇豪
国际纺织导报 2020年10期
日本东丽公司研发出全球第一种具有纳米级连续孔结构的多孔碳纤维。该纤维作为支撑层可用于减轻温室气体分离和制氢用高级膜的质量,使膜的结构更致密,从而提高膜的性能。
传统的气体吸收装置可用于分离二氧化碳、沼气、氢气及其他气体。然而,这种装置存在体积大和能耗高的问题,并且还会排放出大量的二氧化碳。基于膜技术的气体分离方法引起了广泛的关注。但现有的膜仍不具备令人非常满意的气体分离性能和耐用性,相关研究还在进行当中。
东丽公司开发的这种新材料因含有碳元素而具有良好的化学稳定性和优良的透气性。该材料使用细而柔软的纤维制备,因此,将其用作气膜的支撑材料时,即便多层叠加后,气膜仍结构紧凑而轻便。
东丽公司采用现有的高分子聚合技术已制备出具有均匀连续孔隙的多孔碳纤维。其孔径可调整为纳米级或微米级。还可形成中空多孔碳纤维,如图1所示。这种中空多孔碳纤维具有优良的吸附作用,其预期应用包括高性能电池中的电极材料及催化剂的载体(用于固定其他材料)。
图1 中空多孔碳纤维及其管壁的多孔结构