常用的VOCs吸附材料有哪些

  可用於VOCs氣體(tǐ)捕集的吸附劑主要(yào)是多孔材料,如活性炭、活性炭纖維、矽藻土、介孔二氧化矽、金屬有機骨架(MOFs)和分子篩等。相關吸附材料的特性介紹如下。

  活性炭和活性炭纖維是碳基多孔材料,吸附容量大,耐酸堿,成本(běn)低,是應(yīng)用最廣泛的吸附材料。但其豐富的表(biǎo)麵基團容易與VOCs分子發生化學吸附或形成穩(wěn)定的氫鍵,脫附不徹(chè)底,碳基材料不耐(nài)高溫,導致再生困難;

  矽藻土是由無定形水合二氧化(huà)矽組成的矽藻殼,水熱穩定性差,以大孔結構為主,不利於低濃度VOCs氣體的吸附,介孔二氧化矽也受到自身大介孔孔道的限製,對動力學直徑較小的VOCs分子的吸附結合能力(lì)相對較弱,富集低濃度(dù)VOCs氣體的能力較差,金屬-有機(jī)骨架化合物(MOFs)是一種新型多孔材料,對VOCs分子具有較高的吸附能力。但其(qí)前驅(qū)體製備昂貴,需要大量有機(jī)溶劑合(hé)成,熱穩定性差,目前仍處(chù)於基礎研(yán)發階段。

  沸石分子(zǐ)篩是一種(zhǒng)合成結晶矽酸鹽,具有分子尺寸高度有序、孔徑可調的微孔孔(kǒng)道,豐富的(de)骨架結構,根(gēn)據VOCs分子尺寸選擇性吸(xī)附,熱穩定性好(hǎo),易於再生。目前,分子篩已廣泛應用於工業吸附/分離過程,其中分子篩轉(zhuǎn)輪技術已成功應用於吸附和捕集工業排放的揮發(fā)性有機化合物氣體。

  由上圖可見,對於不同動力學直徑的VOCs分子,可選擇與之孔徑相匹配的分(fèn)子篩進行(háng)吸附捕集。
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