气态氨（NH₃）是大气灰霾和光化学烟雾的重要前驱物,其危害性及控制日益受到重视。农业源排放的气态氨可通过规模化养殖、肥料深施等措施予以控制。非农业源排放的气态氨处理技术也有很多。其中,吸附法具有操作简单、可调性大、能耗低等诸多优点,但是现有吸附技术存在吸附剂选择性差、不易解吸以及成本过高等不足。研究指出,氨可以与金属无机盐反应生成氨络合物,利用这一特性可以制备和改性得到具有较好氨吸附性能的吸附剂。硫酸钙是常见的金属无机盐,廉价易得,研究表明其具有一定的吸附净化污染物潜力。但其矿物晶体比表面积小,与污染物的亲和性弱。因此,如果能从材料体相结构和表面活性改善入手,系统研究多层次结构硫酸钙基载体材料的优化制备和氨吸附性能提升,将对含氨废气净化技术创新和石膏资源化利用具有重要现实意义。本文首先以无机钙盐和硫酸盐为原料,以ATMP为添加剂,采用醇热法制备硫酸钙吸附剂基材,探讨了醇水比、反应时间、原料浓度、ATMP浓度等因素对产物形貌结构的影响,筛选出具有丰富孔隙结构和较大比表面积的产物作为载体,并分析了产物的生长机理。结果表明:醇水比、原料浓度和ATMP浓度对产物的形貌结构影响显著,通过调节这些因素,可以生成橄榄状、花球状、刺球状及椭球状等新颖形貌结构的产物。其中,反应时间60min、醇水比5.0、原料浓度40mM、ATMP浓度10mM条件下,可制备出比表面积达179.641m²/g、孔容达0.576cm³/g花球状硫酸钙。结合XRD、FT-IR分析发现制备产物是硫酸钙和ATMP的复合物,ATMP浓度过高时,产物大部分为Ca（SO₄）（HPO₄）·4H₂O和Ca（H₂PO₄）₂。ATMP可以聚集、固定溶液中游离Ca²⁺并不断鳌合新生成的硫酸钙微晶,调控基元的形状和尺寸,基元相互堆叠生成不同于原矿物致密块晶形貌结构的产物。其次,采用浸渍负载法对筛选的CaSO₄-ATMP基材进行改性,探讨了浸渍时间、浸渍液浓度、焙烧温度和焙烧时间对复合材料氨吸附效果的影响。结果表明:浸渍时间、浸渍液浓度和焙烧温度增加,材料氨吸附性能先增加后减小;焙烧时间对材料吸氨性能的影响并不显著。在浸渍时间60min、浸渍液浓度0.25M、焙烧温度350℃、焙烧时间60min条件下,制备产物的氨吸附容量为50.26mg/g。此外,除焙烧温度外,其余影响因素对复合材料形貌均无明显影响。表征分析说明,浸渍液浓度和焙烧温度的增加,产物中硫酸钙结晶度随之先增加后减小;浸渍液浓度和焙烧温度对产物的热分解失重率均有所影响;浸渍时间和焙烧时间对产物物相组成和热分解规律无明显影响。最后,采用中心复合设计法（Box-Behnken Design,BBD）对复合材料主要改性条件进行优化,对实验数据进行多元拟合,得到复合材料氨吸附性能的预测模型。二因素交互作用对复合材料氨吸附性能的响应面分析表明:浸渍时间和浸渍液浓度增大,氨吸附容量先增大后减小;焙烧温度增大,吸附容量略微呈先增后减趋势。优化条件为:浸渍时间为91min,浸渍液浓度为0.33M,焙烧温度为360℃,焙烧时间60min,模拟含氨废气浓度150ppm（1.0L/min Air）。该条件下预测的氨吸附容量为52.14mg/g,实际验证值为51.09mg/g。在低氨浓度条件下,复合材料可以达到一般改性活性炭的吸附性能。