廉价硅胶的疏水化改性及对VOCs的吸附性能研究

来源 :山东科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fbrjsdlf
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近几十年来,挥发性有机化合物(VOCs)对环境和人类健康造成的危害越来越严重,因此其相关治理技术与材料逐渐受到人们的重视。挥发性有机化和物的来源广泛,甲苯因为其应用广泛成为主要的污染源之一。本文通过嫁接法疏水化改性了A型硅胶,并研究了改性硅胶对于甲苯的吸附行为。本论文以A型硅胶作为基体,采用气相改性法,制备了苯基三甲氧基硅烷改性硅胶、甲基三乙氧基硅烷改性硅胶、辛基三乙氧基硅烷改性硅胶、十六烷基三甲氧基硅烷改性硅胶。考察疏水化改性时间对改性硅胶饱和吸附量的影响,确定其最佳的改性时间为4小时,并运用FT-IR、BET对疏水化改性硅胶表征发现在硅胶表面嫁接有机基团的同时会造成对孔道的堵塞。此外建立一套模拟大气吸附实验系统,研究了硅烷改性剂对改性硅胶在不同浓度甲苯及甲苯--水二元体系中吸附行为的影响。实验表明甲苯在疏水化改性硅胶上的吸附主要是物理吸附,因此孔道的分布和比表面积是决定吸附能力的主要因素。疏水化改性引起硅胶表面疏水性的增强,能提高有机气体分子在吸附的外扩散阶段的扩散速度从而提高其对于有机气体的选择性。采用长链硅烷(十六烷基三甲氧基硅烷;辛基三乙氧基硅烷)在60℃,4小时工艺条件下改性的硅胶在对甲苯--水二元体系吸附过程中表现出较好的吸附选择性。
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