复合孔结构粘土异构材料吸附室内空气中乙醛、甲苯的性能

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吸附法是目前应用最广的室内空气中挥发性有机化合物(VOCs)净化方法。然而,传统吸附剂饱和吸附容量有限,高湿度条件下去除效率较低。为此,本文通过优化传统多孔粘土异构材料(PCH)的模板剂构成,合成了一种兼具微孔中孔的复合孔结构粘土异构材料,评价了吸附去除气态乙醛和甲苯的性能,试图为开发经济高效的吸附材料提供技术支持。论文取得了一些有价值的结果:(1)发现复合孔结构的PCH材料对乙醛和甲苯的吸附性能与中孔微孔的结构组成有关。乙醛和甲苯的饱和吸附容量与总孔容呈显著的线性相关,其大小顺序为:PCH25>PCHO>PCH50>PCH75>PCH100;其中,总孔容较大的PCH25对乙醛和甲苯的饱和吸附容量分别为582.8 mg·g-1和740.1 mg·g-1,分别是活性炭的2倍和1.3倍。(2)发现中-微复合孔结构的PCH材料去除率高、抗湿性强。当VMicro/Vmeso>1时,PCH吸附去除乙醛和甲苯的效率和抗湿性显著提升,并随微孔比例增加而提高。具有大微孔比表面积和高VMicro/VMeso的PCH25和PCH50吸附效率较高。20%湿度下,PCH25和PCH50对乙醛的去除率分别为89.0%和57.0%,甲苯的去除率分别为80.5%和90.0%。80%湿度条件下,PCH25对乙醛的去除率比活性炭高10倍,对甲苯的去除率比PCH0高2.4倍。
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