大气是人类赖以生存和发展不可或缺的环境因素之一,为地球生命的繁衍、人类的发展提供了理想的环境。随着人类社会生产力的高度发展,大气问题日益严重,严重影响地球上各种生物的生存,也严重损害人类的健康,保护环境、寻找改善大气污染现状的材料成为当务之急。采用吸附技术对VOCs进行处理是最具潜力的处理方法之一,而且吸附剂材料的丰富多样性和吸附后产物的稳定性使得该技术具有高效率、低成本、绿色无污染等优点,具有实际应用性和可操作性。本论文对VOCs的污染现状和处理技术作了简要分析,采用吸附技术对VOCs进行处理,经过研究筛选选用硫酸（Sulphuric Acid）为改性剂,以邻二甲苯（o-xylene）作为VOCs中苯系物的模型物,选用硅胶（SG）和活性炭（AC）材料作为吸附剂载体,通过动态吸附实验对改性硅胶（Modi-SG）材料和改性活性炭（Modi-AC）材料对邻二甲苯的脱除机理和去除能力进行系统考察。本研究可为吸附法在VOCs的处理领域的应用提供新的理论和实验依据。主要研究内容及结果如下:1.层析硅胶负载硫酸对o-xylene的去除作用及其机理以层析硅胶为载体制备负载型硫酸（SSA）,o-xylene为模型污染物,系统考察吸附反应温度、负载硫酸质量浓度、制样温度、制样时间、硫酸负载量和气体净化处理工艺条件对目标材料去除性能的影响,并结合氮气吸脱附等温线（BET）、冷场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（¹H NMR）、核磁共振碳谱(¹³C NMR)等实验表征,探讨了负载硫酸材料对o-xylene的去除机理。结果显示:（1）对比原始层析硅胶（Raw-SG）对邻二甲苯的脱除率（约5%）,层析硅胶负载硫酸（SSA）的吸附反应温度出现明显的活化区（<125℃）、反应区（125¹60℃）和失活区（>160℃）三个区,在130℃和140℃反应区时邻二甲苯的脱除率可以达到99%,穿透时间t_B和穿透吸附量q_B分别为117 min,408.49 mg/g和119 min,414.37 mg/g。（2）当硫酸质量浓度分数由50%变化到98%时,50%、70%和98%的SSA的穿透时间分别为:87 min、91 min和76 min,邻二甲苯脱除能力由大到小依次为:ω_70%﹥ω_50%﹥ω_98%,70%的负载型硫酸样去除效果最佳。（3）样品制备时间对邻二甲苯脱除率的影响不大,最大穿透时间差为7 min,仅占吸附穿透时间的7.1%;提高样品预处理温度可提升邻二甲苯的脱除率,当温度由80℃升至120℃时穿透时间分别延长了11 min和13 min,且100℃和120℃的邻二甲苯脱除效果相差不大。（4）不同硫酸负载量（5、10、15、20 mmol/g）层析硅胶负载硫酸样（SSA）对邻二甲苯均有一定的去除能力,由小到大依次为SSA-5﹤SSA-10﹤SSA-15﹤SSA-20,20 mmol/g的SSA对邻二甲苯脱除效果最好。（5）工艺条件改变会明显影响目标材料对邻二甲苯的去除性能,最佳实验探究工艺条件为入口冷却泵温度设定为0℃、装样质量0.1 g、载气流速50 mL/min。（6）系列表征从材料本身的物理性质进行分析,通过对官能团的识别和分子结构水平的进一步分析,提出并验证了邻二甲苯在改性材料表面的反应属于化学吸附,即磺化反应机理。2.干燥剂硅胶负载硫酸对o-xylene的去除性能以2种廉价的市售干燥剂硅胶作载体,等体积浸渍法制备干燥剂硅胶负载硫酸（Modi-DBSG、Modi-FDSG）。采用动态吸附实验方法考察了吸附温度、样品颗粒度和吸附工艺条件对硫酸改性硅胶样邻二甲苯去除效果的影响,并结合BET、SEM、XRD、FTIR等表征手段对改性前后样品和反应后样品进行表征。结果表明:（1）吸附温度存在三个区,反应区温度为160℃时邻二甲苯的去除能力最好,脱除率可以达到90%以上。（2）颗粒度对吸附效果的影响表现为:样品颗粒直径越小,与邻二甲苯的接触面积/几率越大,邻二甲苯的脱除率越高,不同颗粒度样品的穿透时间分别为:20-40目/78 min,40-60目/114 min,60-100目/166min,60-100目的邻二甲苯去除效果最优。（3）吸附工艺对两种改性硅胶邻二甲苯去除效果的影响与SSA类似,0℃冷却泵温度、0.1 g装样质量、50 mL/min载气流速是最佳实验研究条件。（4）装样质量相同时,鲜花干燥剂硅胶硫酸负载样（Modi-FDSG）和干燥剂硅胶硫酸负载样（Modi-DBSG）的邻二甲苯去除效果不分上下,换算为相同硫酸负载量（20 mmol/g）时,吸附效果:Modi-FDSG（t_B≈177 min）﹥Modi-DBSG（t_B≈166 min）。（5）冷却泵温度和载气流速对硫酸负载样穿透曲线影响的结果相同,对材料去除效果的影响为:Modi-DBSG﹥Modi-FDSG。（6）系列表征结果进一步证实了实验吸附反应机理为化学吸附。3.活性炭负载硫酸对o-xylene的去除性能以2种市售活性炭（分析纯活性炭,AC和椰壳活性炭,CHAC）作载体制备负载型硫酸（Modi-AC、Modi-CHAC）,采用动态吸附实验方法考察吸附反应温度、吸附工艺条件的影响,并结合BET、SEM、XRD、FTIR等手段进行分析表征,探究载体变化对负载型硫酸吸附o-xylene效果的影响。结果显示:（1）粗选吸附反应温度时,在反应区温度为160℃时表现出较高的邻二甲苯脱除率（﹥95%）。精选吸附反应温度时,Modi-AC和Modi-CHAC在不同温度下均有一定的邻二甲苯去除效果,由大到小依次为:Modi-AC,160℃﹥170℃﹥150℃;Modi-CHAC,150℃﹥160℃﹥170℃。（2）增加样品装样质量可以提高邻二甲苯的脱除量,两者的脱除效果为Modi-AC﹥Modi-CHAC。（3）增加载气流速和入口处邻二甲苯的浓度使得穿透时间变短,更有助于吸附反应达到平衡,对样品吸附曲线的影响为Modi-CHAC﹥Modi-AC。（4）系列表征实验分析证明两个负载型硫酸样对邻二甲苯的去除能力Modi-AC﹥Modi-CHAC,Modi-AC更适合用于实验中对邻二甲苯的去除。