多級(jí)孔分子篩的制備及其對甲苯吸--脫附性能的研究.pdf

1、吸附濃縮與燃燒組合凈化技術(shù)是針對具有低濃度、大風(fēng)量特點(diǎn)的工業(yè)源揮發(fā)性有機(jī)物（volatile organic compounds，VOCs）的主流凈化技術(shù)。吸附濃縮技術(shù)的核心在于高性能吸附劑的研發(fā)。分子篩吸附劑與活性炭相比具有不可燃、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。但常規(guī)微孔分子篩擴(kuò)散阻力較大，而介孔分子篩的吸附容量不高。多級(jí)孔分子篩同時(shí)具備微孔和介孔，既具有較低的擴(kuò)散阻力，同時(shí)還能保持較高的吸附性能，是一類非常有前景的VOCs吸附劑。本文從降低微孔

2、分子篩擴(kuò)散阻力的角度出發(fā)，通過模板法和非模板法制備不同多級(jí)孔分子篩，考察了吸附劑的吸/脫附性能，并通過一系列的表征對吸附劑的晶體結(jié)構(gòu)和孔道特性等物理性質(zhì)進(jìn)行了研究。
　　首先，本文對球形SBA-15分子篩的制備條件進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在P123/CTAB=0.36、P123/TEOS=1/100、鹽酸濃度為2mol/L以及水熱溫度為70℃的條件下，所合成的球形SBA-15對甲苯的飽和吸附容量最大，達(dá)到110.9mg/g。然而

3、在此條件下合成的球形SBA-15分子篩雖然吸附容量較大，但其孔徑相對較小(＜4nm)，需要進(jìn)一步對其進(jìn)行擴(kuò)孔改性以降低擴(kuò)散阻力。
　　隨后，本文對球形SBA-15進(jìn)行了擴(kuò)孔改性，考察了擴(kuò)孔劑添加量以及老化溫度對吸附劑孔道結(jié)構(gòu)以及吸/脫附性能的影響。研究結(jié)果表明，添加擴(kuò)孔劑TMB可以有效擴(kuò)大球形SBA-15分子篩的孔徑，隨著TMB添加量的增加，吸附劑的孔徑不斷增大，同時(shí)吸附劑對甲苯的飽和吸附容量也會(huì)有所下降。當(dāng)P123與TMB質(zhì)量比

4、為1/1時(shí)，所制備的擴(kuò)孔改性球形SBA-15對甲苯的吸附容量為83.6mg/g，較未擴(kuò)孔樣品下降了27.3％，但其在100℃下具有最佳的恒溫?zé)崦摳叫阅?。擴(kuò)孔改性樣品在120℃下進(jìn)行老化處理后，其形貌結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，孔徑更大(微孔孔徑可增至0.67nm，介孔孔徑可達(dá)16.11nm)，在吸脫附循環(huán)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出了優(yōu)異的脫附再生性能。
　　最后，本文采用堿處理法制備了多級(jí)孔USY分子篩，考察了堿的種類、濃度以及堿處理溫度對多級(jí)孔USY分子篩