SiO 2 气凝胶复合膜的制备及其性能研究

发布时间：2023-07-25 05:44

　　挥发性有机化合物(VOCs)由于具有易挥发有毒的特性,对人体健康及环境有很大的危害。目前,采用静电纺丝技术制备得到的纳米纤维膜由于制备简单、易成型、直径小及相互连通的孔结构,已被广泛的应用于VOCs的吸附,引起了越来越多研究者的注意。其中以非碳基材料为原料制备得到的静电纺非碳基纳米纤维膜由于具有易再生性和良好的吸附性能,是一种很有前景的吸附材料。但是大多数非碳基纳米纤维膜比表面积仅在十几左右,而高的比表面积是为有害物质的吸附提供更多活性位点的关键。因此制备具有高比表面积的非碳基纳米纤维膜在VOCs的处理方面是非常有必要的。SiO2气凝胶是一种具有高比表面积的多孔材料,因其多孔特性,在VOCs的吸附方面也具有很大的应用潜力。目前,其常见的形式有块状、粉末状及气凝胶复合毡,但是块状气凝胶易脆易碎,需要较为严格的工艺条件,粉末状气凝胶则极易扩散到空气中,会对人体健康造成危害,而气凝胶复合毡的粉尘释放也会对人体及环境造成不良的影响。因此,寻找一种新的气凝胶的存在形式是一个值得研究的课题,这对控制生产成本和扩大应用是非常有必要的。基于以上问题,在本文中,我们主要通过静电纺丝技术,以亲水性SiO2...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 挥发性有机化合物概述
        1.1.1 挥发性有机物的来源
        1.1.2 挥发性有机物的危害
        1.1.3 挥发性有机物的处理方式
    1.2 静电纺丝技术
        1.2.1 静电纺丝概述
        1.2.2 静电纺丝技术在气体吸附方面的研究现状
    1.3 SiO₂气凝胶
        1.3.1 SiO₂气凝胶概述
        1.3.2 SiO₂气凝胶在吸附过滤方面的研究现状
    1.4 研究目的及研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
第二章 实验设计与表征手段
    2.1 实验试剂和仪器
    2.2 实验制备流程
    2.3 实验过程
        2.3.1 不同复合体系处理的SiO₂气凝胶的制备
        2.3.2 SiO₂气凝胶不同添加顺序的复合膜的制备
        2.3.3 SiO₂气凝胶的疏水改性
        2.3.4 具有不同亲疏水性的SiO₂气凝胶复合膜的制备
    2.4 表征方法
        2.4.1 结构和性质表征
        2.4.2 VOCs吸附性能表征
第三章 SiO₂气凝胶复合膜的性能研究
    3.1 工艺过程对SiO₂气凝胶及其复合膜结构的影响
    3.2 SiO₂气凝胶复合膜的形貌和结构表征
        3.2.1 微观形貌及结构分析
        3.2.2 成分分析
        3.2.3 热稳定性分析
    3.3 SiO₂气凝胶复合膜的VOCs吸附性能研究
        3.3.1 吸附容量分析
        3.3.2 动力学过程分析
        3.3.3 再生性及循环性分析
    3.4 本章小结
第四章 疏水性SiO₂气凝胶复合膜的性能研究
    4.1 SiO₂气凝胶的疏水改性
        4.1.1 改性液浓度的影响
        4.1.2 改性时间的影响
        4.1.3 疏水性SiO₂气凝胶的结构与性能分析
    4.2 疏水性SiO₂气凝胶复合膜的结构和形貌分析
        4.2.1 微观形貌及结构分析
        4.2.2 疏水性分析
    4.3 疏水性SiO₂气凝胶复合膜的VOCs吸附性能研究
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
附录: 硕士期间科研成果



本文编号：3837276