吸附材料的制备、性能调控及其在挥发性有机物检测中的应用
发布时间：2023-04-30 05:03
挥发性有机物(VOCs)是造成大气污染的主要成分之一,由于其毒性、致癌性和致突变性,严重威胁着人类健康和生态环境。VOCs排放量的持续增加和排放标准的日趋严格,使得对低浓度VOCs的检测越来越重要。低浓度VOCs检测过程的关键在于对样品的采集,而其中的研究重点是选择合适的固体吸附剂,吸附剂一般具有吸附容量大、疏水性好、稳定性强以及易脱附等特点。本文分别选用活性炭、生物质材料和硅胶为原材料,利用不同的改性方法制备了不同类型的吸附剂,使用相关表征手段分析改性前后材料的形貌结构与化学组分等方面的变化,并探究其在不同VOCs检测中的实际应用。以商业活性炭(AC)为原料,利用高温下硝酸蒸汽活化的方法对其进行极性调控,当VHNO3:m活性炭为0.5 mL/g时,在160℃条件下活化5 h所得硝酸改性活性炭-3(AC-NA-3)性能最优,能实现对固定污染源中24种VOCs其中22种组分的检测,吸附/热脱附效果要优于商品化的AC,与Tenax检测效果相近。此外,AC-NA-3改善了AC对环境空气中8种苯系物吸附的差异性,且能够检测环境空气中35种VOCs组分...
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 挥发性有机物的来源及危害
1.2.1 挥发性有机物的来源及分类
1.2.2 挥发性有机物的危害与相关法规标准
1.3 挥发性有机物的检测
1.3.1 国内外检测方法现状和趋势
1.3.2 挥发性有机物的采集
1.4 空气中挥发性有机物的吸附材料
1.4.1 活性炭
1.4.2 活性炭纤维
1.4.3 生物质炭
1.4.4 硅胶
1.4.5 其他吸附剂
1.5 VOCs吸附的影响因素
1.5.1 吸附剂的影响
1.5.2 吸附质的影响
1.5.3 吸附条件的影响
1.6 本课题研究的目的与意义
1.7 本课题主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验材料
2.1.1 主要试剂与原料
2.1.2 主要设备与仪器
2.2 实验方法
2.2.1 吸附材料结构表征
2.2.2 不同VOCs标准溶液的配制
2.2.3 吸附管与标准样品的准备
2.2.4 仪器条件的设置
2.2.5 VOCs标准样品的检测
2.3 检测结果分析方法
2.3.1 定性分析
2.3.2 标准曲线分析
2.3.3 实用性分析
2.3.4 脱附率与重复性分析
第三章 活性炭极性调控及其在挥发性有机物检测中的应用
3.1 引言
3.2 吸附材料的制备
3.3 吸附材料的表征分析
3.3.1 吸附材料的形貌与结构
3.3.2 吸附材料的表面化学组分
3.3.3 吸附材料的表面积和孔隙率
3.4 吸附材料对不同VOCs的检测应用分析
3.4.1 对固定污染源24种VOCs的检测
3.4.2 对环境空气8 种苯系物的检测
3.4.3 对环境空气35种VOCs的检测
3.4.4 脱附率和重复性研究
3.5 本章小结
第四章 氧化铝改性商业活性炭的制备及其在挥发性有机物检测中的应用
4.1 引言
4.2 吸附材料的制备
4.3 吸附材料的表征分析
4.3.1 吸附材料的形貌与结构
4.3.2 吸附剂的表面化学组分
4.3.3 吸附剂的表面积和孔隙率
4.4 吸附材料对不同VOCs的检测应用分析
4.4.1 对固定污染源24种VOCs的检测
4.4.2 对环境空气8 种苯系物的检测
4.4.3 对环境空气35种VOCs的检测
4.4.4 脱附率和重复性研究
4.5 本章小结
第五章 生物质炭复合氧化铝纳米材料的制备及其吸附/热脱附性能的探究
5.1 引言
5.2 吸附材料的制备
5.3 吸附材料的表征分析
5.3.1 吸附剂的形貌与结构
5.3.2 吸附剂的表面化学组分
5.3.3 吸附剂的表面积和孔隙率
5.4 吸附材料对不同VOCs的检测应用分析
5.4.1 对环境空气中8 种苯系物的检测
5.4.2 对固定污染源24种VOCs的检测
5.4.3 对环境空气35种VOCs的检测
5.4.4 脱附率和重复性研究
5.5 本章小结
第六章 硅-碳复合材料的制备及其对VOCs的吸附/热脱附性能探究
6.1 引言
6.2 吸附材料的制备
6.3 吸附材料的表征分析
6.3.1 吸附剂的形貌与结构
6.3.2 吸附剂的表面化学组分
6.3.3 吸附剂的表面积和孔隙率
6.4 吸附材料对不同VOCs检测应用分析
6.4.1 对环境空气8 种苯系物的检测
6.4.2 对固定污染源24种VOCs的检测
6.4.3 对环境空气中35种VOCs的检测
6.4.4 脱附率和重复性研究
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 结论
7.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要科研成果
本文编号：3806477
【文章页数】：114 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 挥发性有机物的来源及危害
1.2.1 挥发性有机物的来源及分类
1.2.2 挥发性有机物的危害与相关法规标准
1.3 挥发性有机物的检测
1.3.1 国内外检测方法现状和趋势
1.3.2 挥发性有机物的采集
1.4 空气中挥发性有机物的吸附材料
1.4.1 活性炭
1.4.2 活性炭纤维
1.4.3 生物质炭
1.4.4 硅胶
1.4.5 其他吸附剂
1.5 VOCs吸附的影响因素
1.5.1 吸附剂的影响
1.5.2 吸附质的影响
1.5.3 吸附条件的影响
1.6 本课题研究的目的与意义
1.7 本课题主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验材料
2.1.1 主要试剂与原料
2.1.2 主要设备与仪器
2.2 实验方法
2.2.1 吸附材料结构表征
2.2.2 不同VOCs标准溶液的配制
2.2.3 吸附管与标准样品的准备
2.2.4 仪器条件的设置
2.2.5 VOCs标准样品的检测
2.3 检测结果分析方法
2.3.1 定性分析
2.3.2 标准曲线分析
2.3.3 实用性分析
2.3.4 脱附率与重复性分析
第三章 活性炭极性调控及其在挥发性有机物检测中的应用
3.1 引言
3.2 吸附材料的制备
3.3 吸附材料的表征分析
3.3.1 吸附材料的形貌与结构
3.3.2 吸附材料的表面化学组分
3.3.3 吸附材料的表面积和孔隙率
3.4 吸附材料对不同VOCs的检测应用分析
3.4.1 对固定污染源24种VOCs的检测
3.4.2 对环境空气8 种苯系物的检测
3.4.3 对环境空气35种VOCs的检测
3.4.4 脱附率和重复性研究
3.5 本章小结
第四章 氧化铝改性商业活性炭的制备及其在挥发性有机物检测中的应用
4.1 引言
4.2 吸附材料的制备
4.3 吸附材料的表征分析
4.3.1 吸附材料的形貌与结构
4.3.2 吸附剂的表面化学组分
4.3.3 吸附剂的表面积和孔隙率
4.4 吸附材料对不同VOCs的检测应用分析
4.4.1 对固定污染源24种VOCs的检测
4.4.2 对环境空气8 种苯系物的检测
4.4.3 对环境空气35种VOCs的检测
4.4.4 脱附率和重复性研究
4.5 本章小结
第五章 生物质炭复合氧化铝纳米材料的制备及其吸附/热脱附性能的探究
5.1 引言
5.2 吸附材料的制备
5.3 吸附材料的表征分析
5.3.1 吸附剂的形貌与结构
5.3.2 吸附剂的表面化学组分
5.3.3 吸附剂的表面积和孔隙率
5.4 吸附材料对不同VOCs的检测应用分析
5.4.1 对环境空气中8 种苯系物的检测
5.4.2 对固定污染源24种VOCs的检测
5.4.3 对环境空气35种VOCs的检测
5.4.4 脱附率和重复性研究
5.5 本章小结
第六章 硅-碳复合材料的制备及其对VOCs的吸附/热脱附性能探究
6.1 引言
6.2 吸附材料的制备
6.3 吸附材料的表征分析
6.3.1 吸附剂的形貌与结构
6.3.2 吸附剂的表面化学组分
6.3.3 吸附剂的表面积和孔隙率
6.4 吸附材料对不同VOCs检测应用分析
6.4.1 对环境空气8 种苯系物的检测
6.4.2 对固定污染源24种VOCs的检测
6.4.3 对环境空气中35种VOCs的检测
6.4.4 脱附率和重复性研究
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 结论
7.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的主要科研成果
本文编号：3806477
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