疏水性硅基吸附剂的制备及VOCs吸附性能研究
本文关键词：疏水性硅基吸附剂的制备及VOCs吸附性能研究 出处：《西南交通大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：挥发性有机化合物(VOCs)是PM2.5的前体物之一,同时挥发性有机化合物对城市和区域臭氧的产生也有重要的影响,其光化学反应会导致城市光化学烟雾。因此,严格控制VOCs势在必行,而针对工业源排放的VOCs废气污染治理,采用末端治理控制措施必不可少。吸附法是治理挥发性有机物的有效途径,高效的吸附剂是吸附的关键。沸石分子筛是一种良好的吸附分离材料,但直接合成制备的沸石分子筛,其疏水性较差,无法满足含湿条件下挥发性有机物去除的需要。为满足工业条件下的需求,对沸石分子筛进行疏水改性是目前相关领域的一个重要研究课题。硅气凝胶是一种具纳米多孔材料,具有良好的吸附催化性能,但通常硅气凝胶也是亲水性的,因此本文提出是通过有机硅烷化改性方法提高这两种材料的疏水性能,以期获得能在高湿条件具有良好的吸附性能的VOCs吸附剂。本文采用硅烷化改性的方法对沸石分子筛和硅气凝胶进行了改性,结合X射线衍射、N2吸附等温线、傅里叶红外光谱、水接触角和吸附性能等综合分析测试手段,研究了分子筛和硅气凝胶改性前后的结构性能。研究结果表明,采用末端带极性基团的三甲基氯硅烷(TMCS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和六甲基二硅胺烷(HMDS)改性的样品,疏水性能增强。改性后样品表面存在疏水性甲基基团,表明硅烷化改性成功。但硅烷化改性后的样品表面积和微孔孔容比例均有所减少。在甲苯浓度为4500 mg·cm-3,相对湿度为80%的固定床实验条件下,对比测试了在干燥和较高湿度条件下样品对甲苯和乙酸乙酯的吸附性能,结果表明,15%TMCS硅烷化试剂改性的分子筛相较于未改性的分子筛对甲苯的吸附量增加了 78%,对乙酸乙酯的吸附量分别增加了15%;10%TMCS硅烷化试剂改性的硅气凝胶相对于未改性的硅气凝胶对乙酸乙酯的吸附量增加了 48%。
[Abstract]:The adsorption of volatile organic compounds ( VOCs ) is one of the precursors of PM2.5 , and volatile organic compounds have important influence on the generation of volatile organic compounds .
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ424;X701
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