本发明涉及碳纤维材料，具体为一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法。
背景技术：
1、常见的活性碳纤维是由含碳有机纤维经过碳化活化等过程，形成的一种类石墨无定形多孔碳纤维。活性碳纤维具有很强的吸附能力，很大程度上取决于其表面物理和化学性质。其表面分布着丰富的微孔，平均孔径大小只有0.5-2nm，其比表面积可达1200-1800㎡/g。这种物理吸附性具有广谱性，而且吸附力不强，容易达到饱和吸附。
2、而研究化学吸附，则离不开其表面官能团化学键的作用。经研究人员发现，利用强酸、强碱、聚合物、金属氧化材料等，可以有效改变活性碳纤维表面官能团。
3、铯在各种放射性核素中半衰期相当长，为15到30年之久，对环境水体的危害非常大。
4、放射性碘是除了碘-127之外的其他已知的同位素，包括碘-131在一类致癌物清单中，半衰期约有8天。由于摄入人体后，碘-131会积聚在甲状腺中，因此会对人体造成伤害。
5、活性炭、涂银活性炭、银铜合金网、银网和碱性溶液等都是碘-131的良好吸附剂。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，经过改性的活性碳纤维，在保留原有的多孔超高吸附性的同时，提高了活性碳纤维的酸性基团，增强了化学吸附能力，在处理水中放射性物质(碘、铯、铀、锶等)，酸性含氧官能团在吸附过程中发挥出有效的化学吸附性，金属氧化物(活性锰)也具有丰富的不饱和电子空穴，起到了增强吸附的活性。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，具体包括以下步骤：
5、s1、高锰酸钾溶液配置：将高锰酸钾按质量比1％用去离子水稀释，备用；
6、s2、活性碳纤维预制：准备活性碳纤维毡，裁切成相应大小片状；
7、s3、活性碳纤维与高锰酸钾溶液结合：取一片准备好的活性碳纤维，在恒温干燥箱内105℃干燥20min，取出冷却备用，随后将1％的高锰酸钾溶液喷涂在活性碳纤维表面，此时高锰酸钾作为吸附质，其分子直径0.8-1.12nm，小于活性碳纤维孔径大小，然后将载有高锰酸钾的活性碳纤维，卷成蓬松状的柱形，置于管式炉炉膛内，关上两端封盖并抽真空；
8、s4、高温处理活性碳纤维改性：开启管式炉，首先设定温度迅速升至150℃，随后按照目标温度550℃，温升时间80min，升温过程中打开氮气进气阀，通入氮气，控制管道内氮气压力为+0.01～+0.02mpa之间，升温完成后，在550℃下维持10min，随后进入降温阶段，当温度将至150℃时，关闭氮气阀，打开两端封盖，取出样品；
9、s5、改性后活性碳纤维的变化：经过550℃的反应，高锰酸钾完成分解，产生活性锰和离子钾，同时活性碳纤维的表面官能团增加羟基，提高活性碳纤维的化学吸附性。
10、优选的，所述步骤s2中活性碳纤维毡裁切成250mm×150mm大小的片状。
11、优选的，所述步骤s2中活性碳纤维的参数指标为：比表面积1300㎡/g，厚度2-2.5mm，ph值6.5±0.5。
12、优选的，所述步骤s3中喷载量控制在活性碳纤维质量的25-30％之间。
13、优选的，所述步骤s3中活性碳纤维孔径大小为2nm。
14、优选的，所述步骤s3中管式炉炉膛内抽真空的真空度为-0.02mpa。
15、优选的，所述步骤s4中升温速率为5℃/min。
16、优选的，所述步骤s4中通入氮气的流量为180-220ml/min。
17、(三)有益效果
18、本发明提供了一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，通过利用产物mno2(活性锰)具有丰富的不饱和电子空穴，和mn2o3可高效催化氧化有机污染物和氮氧化物、催化有机耦合反应。对水中包括有机污染物和金属离子等污染成分，均有很好的化学吸附、氧化作用。经过高温后部分钾被烧蚀附着在活性碳纤维的微孔空隙中，经研究钾的氧化物存在，对水中的碘和铯有促进吸附的作用。在含铯海水的吸附过程中，活性碳纤维孔隙中的k离子与水中的na离子交换，随后铯离子代替交换活性碳纤维中的离子，从而达到吸附去除水中的铯，经过改性的活性碳纤维，在保留原有的多孔超高吸附性的同时，提高了活性碳纤维的酸性基团，增强了化学吸附能力。在处理水中放射性物质(碘、铯、铀、锶等)，酸性含氧官能团在吸附过程中发挥出有效的化学吸附性，金属氧化物(活性锰)也具有丰富的不饱和电子空穴，起到了增强吸附的活性。
1.一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，其特征在于：所述步骤s2中活性碳纤维毡裁切成250mm×150mm大小的片状。
3.根据权利要求1所述的一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，其特征在于：所述步骤s2中活性碳纤维的参数指标为：比表面积1300㎡/g，厚度2-2.5mm，ph值6.5±0.5。
4.根据权利要求1所述的一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，其特征在于：所述步骤s3中喷载量控制在活性碳纤维质量的25-30％之间。
5.根据权利要求1所述的一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，其特征在于：所述步骤s3中活性碳纤维孔径大小为2nm。
6.根据权利要求1所述的一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，其特征在于：所述步骤s3中管式炉炉膛内抽真空的真空度为-0.02mpa。
7.根据权利要求1所述的一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，其特征在于：所述步骤s4中升温速率为5℃/min。
8.根据权利要求1所述的一种吸附水中放射性物质的活性碳纤维改性方法，其特征在于：所述步骤s4中通入氮气的流量为180-220ml/min。