耐水硅膠材料的制備及對(duì)二組分VOCs吸附性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)的擴(kuò)大化和化工產(chǎn)品的廣泛使用，揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的排放日益增多，對(duì)環(huán)境和人體健康造成了很大危害，引起人們的廣泛關(guān)注。現(xiàn)行對(duì)揮發(fā)性有機(jī)廢氣的控制與治理技術(shù)眾多，吸附法是其中較為經(jīng)濟(jì)有效的一種方法。在吸附法中，吸附劑的性能是影響吸附性能的關(guān)鍵因素。
　　本文研究了耐水硅膠材料的制備工藝條件，首先在酸性條件下將無機(jī)硅鹽和鋁鹽混合制得含鋁的硅凝膠，然后經(jīng)過堿泡、酸泡、水洗、表面活性劑浸泡和干燥等控制條件下的工序得到耐水

2、的硅膠材料。試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以硅膠比表面積和孔容為指標(biāo)，得到了影響硅膠制備的最佳工藝條件，并通過BET、FTIR等手段表征材料的吸附性能和耐水硅膠材料骨架中的原子替換。研究結(jié)果表明，本文制備的硅膠材料耐水性良好，骨架結(jié)構(gòu)中含有鋁對(duì)硅的替代，比表面積及孔容較大。
　　將制得的耐水硅膠材料用于單組分及二組分揮發(fā)性有機(jī)廢氣的吸附，考察甲苯、對(duì)二甲苯、丙酮、乙酸乙酯的動(dòng)態(tài)吸附行為。實(shí)驗(yàn)使用氣相色譜儀連續(xù)檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物的濃度變化，得

3、到耐水硅膠材料對(duì)上述組分的吸附穿透曲線。吸附穿透曲線表明：?jiǎn)谓M分丙酮及乙酸乙酯吸附效果良好，穿透時(shí)間較長(zhǎng)，飽和吸附量大；而甲苯及對(duì)二甲苯在制得材料上的吸附效果較差，屬于顆粒內(nèi)部擴(kuò)散控制步驟。硅膠材料吸附二組分丙酮和甲苯實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：丙酮對(duì)甲苯的進(jìn)入起到了攜帶作用，兩種物質(zhì)的吸附作用都有所增強(qiáng)，穿透時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)吸附過程中還發(fā)生了丙酮對(duì)已吸附甲苯的置換作用。耐水硅膠材料吸附甲苯和對(duì)二甲苯二組分實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：兩者的吸附作用同時(shí)減弱，對(duì)二甲苯