疏水性多级孔VOCs 吸附材料的研制及其吸附过程的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 豆宝娟 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 郝郑平 |
| 关键词 | 纳米孔材料 VOCs 吸附 疏水性 动力学 Nanoporous materials Volatile organic compounds Adsorption and desotpion Surface hydrophobicity Kinetics |
| 其他题名 | Synthesis of Hydrophobic and Hierarchically Structured Adsorbents for Volatile Organic Compounds Controlling and Adsorption Performances |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 随着我国石油化工、化学工业和制造业规模的不断壮大，挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，简称VOCs）的污染问题日趋严峻，已经引起了政府与公众的极大关注。吸附技术可以浓缩回收大部分有机气体，且易操作、运行成本低廉，是VOCs 控制领域的研究热点和重点。本文主要针对工业源排放VOCs的吸附控制，研制了具备大比表面积、大孔容、表面疏水、多级孔结构（主要是微孔和介孔）等特点的系列高效吸附材料，内容主要包括微孔-介孔复合分子筛、有机功能化介孔分子筛、活性炭-硅气凝胶复合物和超高交联吸附树脂，通过多种表征手段考察吸附材料的孔结构、形貌及表面化学性质，并对吸附剂的吸附性能以及动力学特性进行了系统研究。研究的主要内容及取得的成果和结论如下： 1. 在酸性介质中通过纳米自组装方法成功合成出同时具有沸石性微孔和介孔结构的球形复合分子筛吸附剂。此复合分子筛结构可调，具备微孔沸石分子筛的高疏水性和介孔分子筛的高吸附容量特性。 2. 采用后嫁接法将具有不同孔结构的硅基分子筛SBA-15、MCM-41、MCM-48 和KIT-6 有机功能化。结果表明，介孔的孔径大小和孔道结构对材料表面有机功能化程度和吸脱附性能均有影响。其中具有较大孔径、三维立方孔道结构、孔壁由微孔连通的KIT-6 的有机功能化程度最高、吸附性能最好。 3. 以廉价水玻璃为硅气凝胶前躯体，以活性炭颗粒为骨架结构，通过溶胶-凝胶反应和常压干燥工艺，合成了系列活性炭-硅气凝胶复合物。此吸附材料具有多级孔结构，同时具有发达的微孔和两端开放的介孔。其中硅气凝胶提高了复合吸附材料的疏水性，增强了其介孔结构体系和易再生性能；活性炭的加入使其具备了发达的微孔结构，从而提高了吸附能力。 4. 通过Friedel- Crafts 反应，分别采用一步聚合法和后交联法制得超高交联吸附树脂。此吸附树脂具有多级孔结构，超高的比表面积和孔容，强的疏水性和亲有机物性，对挥发性有机物具有极高的吸附容量。研究表明，吸附树脂对VOCs的吸脱附动力学符合LDF 模型。这种具有多级孔结构的超高交联吸附树脂在VOCs的吸附控制领域具有广阔的应用前景。 |
| 学科主题 | 纳米材料与减排技术 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-08-31 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/789]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境纳米材料实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 豆宝娟. 疏水性多级孔VOCs 吸附材料的研制及其吸附过程的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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