改性膨潤(rùn)土的制備及其對(duì)室內(nèi)污染氣體甲醛吸附的研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)自己的居住條件要求也不斷提高。然而室內(nèi)建材及建筑裝修材料散發(fā)出大量的揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volalile organic compounds，簡(jiǎn)稱VOC)嚴(yán)重惡化了室內(nèi)空氣品質(zhì)，甲醛就是其中常見的一種揮發(fā)性有機(jī)污染源，已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì)。膨潤(rùn)土是我國(guó)含量豐富的一種黏土礦物，是一種無機(jī)微孔材料，由于其結(jié)構(gòu)上的多孔使其具有選擇性吸附、催化性能。 本文以鈣基膨潤(rùn)土為原

2、料，制備了一系列常見的改性膨潤(rùn)土：鈉化膨潤(rùn)土、酸化膨潤(rùn)土和有機(jī)膨潤(rùn)土，并對(duì)其礦物學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試和表征。通過對(duì)原鈣基膨潤(rùn)土進(jìn)行一系列改性，膨潤(rùn)土在結(jié)構(gòu)特征、比表面積、有機(jī)碳含量和層間距等方面都發(fā)生了變化。 分析這些膨潤(rùn)土對(duì)甲醛氣體的吸附性能發(fā)現(xiàn)，膨潤(rùn)土對(duì)于甲醛都有一定的吸附性。酸化膨潤(rùn)土對(duì)于甲醛的吸附凈化效果相對(duì)最佳，鈉化膨潤(rùn)土和原鈣基膨潤(rùn)土次之。膨潤(rùn)土對(duì)甲醛的吸附主要是膨潤(rùn)土的表面物理吸附。鈣基膨潤(rùn)土和鈉化膨潤(rùn)土對(duì)

3、于甲醛的吸附可能還源于其表面水膜對(duì)甲醛的溶解；酸化膨潤(rùn)土的機(jī)理則可能因?yàn)楸砻娴乃嵝院唾|(zhì)子以及其層間水可能與甲醛發(fā)生質(zhì)子化作用；有機(jī)膨潤(rùn)土除了表面吸附外，對(duì)甲醛的“相似相溶”的分配也是其吸附機(jī)理之一。CTMAB系列有機(jī)膨潤(rùn)土對(duì)甲醛的吸附為放熱過程，其他類型膨潤(rùn)土的吸附可能為吸熱的過程。 篩選出效果較好的膨潤(rùn)土(原鈣基膨潤(rùn)土、鈉化膨潤(rùn)土和酸化膨潤(rùn)土)與光催化技術(shù)相結(jié)合，制備出TiO2-膨潤(rùn)土，研究其吸附效果。研究發(fā)現(xiàn)TiO2膨潤(rùn)土

4、對(duì)甲醛的吸附凈化分兩個(gè)階段：吸附凈化和光催化凈化，兩者相互綜合、相互促進(jìn)。在實(shí)驗(yàn)條件下，TiO2鈣基膨潤(rùn)土優(yōu)于TiO2鈉基膨潤(rùn)土，酸化膨潤(rùn)土則在此相對(duì)較差。 最后以酸化膨潤(rùn)土為吸附劑，利用箱體進(jìn)行中試。酸化膨潤(rùn)土能夠有效的吸附甲醛，在短時(shí)間內(nèi)使箱體中的甲醛濃度降低，空氣中的甲醛濃度能夠達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以下。在酸化膨潤(rùn)土的吸附容量達(dá)到飽和前，酸化膨潤(rùn)土都能夠具有很好的吸附效率。 綜合各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及理論分析，膨潤(rùn)土是一種優(yōu)良