『文献』利用氢气泡法产生的微气泡在水中分离碳纤维
利用氢气泡法产生的微气泡在水中分离碳纤维
文章题目：Separation ofcarbon fibers in water using microbubblesgenerated by hydrogen bubble method
文章来源：Separation and Purification Technology 190（2018）190-194
研究团队：冈山科学大学KojiMatsuuraa等人
1研究简介
该研究团队为了降低环境风险，从水中回收CF，开发了一种分离系统，该系统由一个带有电极的125 L容器通过水解生成微泡（MB）。微泡被吸附到容器中的CF上，并且在电解30分钟之后，由于被吸附的MBs的浮力，CFs的表面被氧化。回收率取决于CF长度和所使用的施胶化学品的表面处理。根据计算MB模量和MB重力下的力学模型和计算模型，使用这种技术，CF和玻璃纤维可以在水中从混合物中分离出来，从而降低毒性和环境风险。
2主要研究内容
早期，对于不能降解的碳纤维复合材料废弃物主要是通过焚烧，但在焚烧过程中，复合材料废弃物将会释放出大量有毒的气体，而且掩埋焚烧后的灰分还会对土壤造成二次污染。另外一种比较早的回收方法是将复合材料碾碎、压碎或切碎的方法，制成颗粒、细粉等加以再利用，可以回收一些含有短纤维的复合材料粒子，但是基体中的碳纤维在回收过程中已经受到了严重的破坏，而且也不可能回收得到干净的长纤维，因此用这种方法回收碳纤维增强复合材料对于高价值的碳纤维是一种极大的浪费。
为此，各技术团队对碳纤维回收利用技术进行了大量的试验研究，目前回收碳纤维主要采用的方法有：高温热解法、流化床分解法和超/亚临界流体法等。
该研究团队开发了一种CF的回收方法，为了实现物料分离，开发了一种分离容器，该分离容器配备有电解的MB生成装置，使用小容器开发自制成MB生成装置，并使用MB进行CF分离实验。
从阳极（直径60-100μm）和阴极（直径1mm的不锈钢棒）分别产生氢气和氧气，提出了MB吸附的MB生成技术和CFs的选择的概念验证，以及使用125L立方体容器的水解方法，开发一种简单和绿色的回收方法，使用水解产生的MBs来展示切碎的CF分离和回收实验。
A）研究中使用的浮选系统； B）容器底部的进水口和电极，红线和蓝线分别代表阳极和阴极； C）使用MB进行CF分离和分离的机制
A）容器和电气面板的图像；B）容器的电极水位和入口
