耐水硅膠材料的制備及對二組分VOCs吸附性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)生產的擴大化和化工產品的廣泛使用，揮發(fā)性有機化合物（VOC）的排放日益增多，對環(huán)境和人體健康造成了很大危害，引起人們的廣泛關注?，F行對揮發(fā)性有機廢氣的控制與治理技術眾多，吸附法是其中較為經濟有效的一種方法。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硅鹽和鋁鹽混合制得含鋁的硅凝膠，然后經過堿泡、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。試驗采用正交試驗設計，以硅膠比表面積和孔容為指標，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。研究結果表明，本文制備的硅膠材料耐水性良好，骨架結構中含有鋁對硅的替代，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)性有機廢氣的吸附，考察甲苯、對二甲苯、丙酮、乙酸乙酯的動態(tài)吸附行為。實驗使用氣相色譜儀連續(xù)檢測揮發(fā)性有機物的濃度變化，得

3、到耐水硅膠材料對上述組分的吸附穿透曲線。吸附穿透曲線表明：單組分丙酮及乙酸乙酯吸附效果良好，穿透時間較長，飽和吸附量大；而甲苯及對二甲苯在制得材料上的吸附效果較差，屬于顆粒內部擴散控制步驟。硅膠材料吸附二組分丙酮和甲苯實驗結果表明：丙酮對甲苯的進入起到了攜帶作用，兩種物質的吸附作用都有所增強，穿透時間較長，同時吸附過程中還發(fā)生了丙酮對已吸附甲苯的置換作用。耐水硅膠材料吸附甲苯和對二甲苯二組分實驗結果表明：兩者的吸附作用同時減弱，對二甲苯