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2吸附法常用吸附剂
2.1活性炭
华南理工大学李忠课题组叫研究了不同金属离子改性活性炭对二氯甲烷/三氯甲烷吸附性能的影响,并应用软硬酸碱理论进行了分析。三氯甲烷和二氯甲烷属于硬碱,当活性炭表面负载硬酸类金属离子Fe¨、Mg¨,增大了活性炭表面的硬酸性,对三氯甲烷和二氯甲烷的吸附能力加强;Ag属于软酸,它的负载局部增强了活性炭表面的软酸性,降低了其对三氯甲烷和二氯甲烷的吸附能力。
台湾Chung课题组采用麻风树种制成的活性炭作为吸附剂,二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯作为代表C1一VOCs,考察了Cl—VOCs中氯原子的个数与活性炭吸附容量之间的关系。随着C1一VOCs中氯原子数目的增多,被活性炭吸附量也随之增加,即吸附量与分子质量呈正比。另外,位阻和结构在活性炭吸附相同氯原子数的不同C1一VOCs的过程中也是很重要的影响因素。
2.2活性炭纤维
李守信等报道了活性炭纤维在回收高浓度二氯乙烷废气方面的运用,该装置能将氯乙烯生成过程中产生的浓度高达200mg/L的二氯乙烷废气回收98%以上,且运行稳定。Tsai等_2对比了活性炭和活性炭纤维不同吸附剂对氯仿等VOCs的吸附性能,由于活性炭纤维具有更大的比表面积,显示出更高的氯仿吸附容量。
2.3聚合物
浙江大学金一中课题组采用大孔树脂吸附二氯甲烷废气,考察了热空气法和溶液洗涤法对大孔树脂再生效果的比较。溶液洗涤再生法的再生效果要优于热空气再生法,但从实际工程的应用性考虑,热空气法具有更好的经济性、可操作性、可回收性和环保性。华南理工大学韦朝海课题组以聚羟基丁酸酯(PHB)为原料制备了仿生吸附剂(PI-IBBMA),PHBBMA是一种无毒、安全、高效、环境友好的仿生吸附剂,对于氯苯和邻氯硝基苯有很好的吸附效果,可以用于有机氯化物的吸附。
南京大学龙超课题组引研究了超高交联吸附树脂(NDA一201)对气体二氯甲烷、三氯乙烯(TCE)的静态吸附行为,结果表明,在吸附过程中微孔填充起着很重要的作用。并开发了二氯甲烷废气超高交联树脂吸附回收工艺并建立工业化装置,处理效果良好、运行稳定。该课题组合成了4一叔丁基苯乙烯一苯乙烯一二乙烯苯超高交联树脂(Lc一1)作为吸附剂,去除C1一VOCs废气。LC一1含氧官能团是市售超高交联吸附树脂(NDA一201)的1/4,水蒸汽实验表明,LC一1的疏水表面积比NDA一201大。分别考察了在干湿条件下LC一1对三氯乙烯、氯仿和1,2一二氯乙烯3种C1一VOCs的吸附性能。LC一1对3种C1一VOCs具有很好的吸附能力,并且即使在高湿度情况下,并没有影响对氯化物的吸附。由于高疏水表面,LC一1是一种非常有前途的从高湿度气流中脱出VOCs的吸附剂。
2.4MoFs材料
美国Yaghi课题组考察了MOF-5材料对氯代甲烷的吸附性能。在295K条件下,吸附量分别为1211(CH2C12)、1367(CHC13)、1472(CC14)mg/g,是传统吸附材料(如活性炭、分子筛等)的4—10倍,表现出极其优异的C1一VOCs吸附性能。
3展望
随着经济和社会的发展,含氯挥发性有机物(C1一VOCs)被广泛应用于工业、农业、农药、医药、有机合成等领域,但是C1一VOCs是一类难降解并具有极大危害的有机化合物,危害人体健康和破坏生态环境。在众多处理C1一VOCs废气的技术中,吸附法因吸附材料的多样性而被广泛关注。随着活性碳、活性炭纤维、沸石材料在废气处理方面的广泛应用,一些新型的吸附材料如具有吸附性能的聚合物(大孔树脂和聚羟基脂肪酸酯等)和具有巨大比表面积的金属有机骨架材料(MOFs)也逐渐被应用并将成为今后吸附法处理有机废气的研究热点。另外,在活性炭、分子筛等孔道丰富的多孔载体上负载适当的聚合物,增强与有机废气的亲和能力,提高吸附材料的吸附性能也应是日后不可忽略的研究方向。
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