碱处理多级孔钛硅分子筛疏水吸附VOCs研究

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收稿日期：2024-04-20 修回日期：2024-06-11

DOI:10.20078/j.eep.20240617

摘要：在一段时间内我国能源结构仍将以燃煤为主，针对燃煤烟气中VOCs的治理，本研究采用具有MFI拓扑结构的钛硅分子筛TS-1进行吸附减排。通过使用不同强度和性质的碱溶液(NaOH、NH_4OH、TPAOH)对其进行处理，构建了具有差异化多级孔结构... 展开+

摘要：在一段时间内我国能源结构仍将以燃煤为主，针对燃煤烟气中VOCs的治理，本研究采用具有MFI拓扑结构的钛硅分子筛TS-1进行吸附减排。通过使用不同强度和性质的碱溶液(NaOH、NH_4OH、TPAOH)对其进行处理，构建了具有差异化多级孔结构的材料，并调控了分子筛中硅烷醇基团Si—OH(包括外表面孤立硅烷醇基团和内部缺陷位点羟基巢)的相对含量，以提高分子筛疏水吸附VOCs能力。通过XRD、BET、UV-vis、IR、SEM与TEM等手段考察了分子筛骨架结构、内部缺陷和其他性质的变化。研究结果显示，NaOH溶液会严重刻蚀分子筛骨架，导致有序孔道数量减少、缺陷含量增加，从而使吸附能力大幅下降；NH_4OH处理可以疏通分子筛孔道，去除无定型硅物种，提高吸附VOCs的性能，但疏水能力略微下降；而TPAOH处理过程中的“溶解-再结晶”效应导致大量有序骨架生成，微孔发达程度显著提高，分子筛内部缺陷得到修复，吸附VOCs的性能与疏水性能都明显提升，VOCs的吸附容量提高了50%，而静态水吸附容量降低了18%。 收起-

作者：

张媛媛¹
于庆君^1,2
易红宏^1,2,*
赵顺征^1,2
高凤雨^1,2
武文静¹
孟逢时¹
唐晓龙^1,2,*

作者简介

作者简介:张媛媛(1994—),女,内蒙古呼和浩特人,博士研究生,主要研究方向为VOCs吸附与催化。E-mail:ustbzyy@163.com
通讯作者:易红宏(1976—),女,四川会理人,教授,主要研究方向为大气污染控制。E-mail:yhhtxl@163.com
唐晓龙(1977—),男,福建福州人,教授,主要研究方向为环境功能材料。E-mail:txiaolong@126.com

单位

1. 北京科技大学能源与环境工程学院
2. 工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室

关键字

燃煤烟气
VOCs
疏水吸附
钛硅分子筛
碱处理

基金项目

国家重点研发计划资助项目（2023YFB3810800）；国家自然科学基金联合基金项目重点支持资助项目（U20A20130）

引用格式

张媛媛, 于庆君, 易红宏, 赵顺征, 高凤雨, 武文静, 孟逢时, 唐晓龙. 碱处理多级孔钛硅分子筛疏水吸附VOCs研究[J/OL]. 能源环境保护: 1-13[2024-07-03]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240617.

ZHANG Yuanyuan, YU Qingjun, YI Honghong, ZHAO Shunzheng, GAO Fengyu, WU Wenjing, MENG Fengshi, TANG Xiaolong. Study on hydrophobic adsorption of VOCs by alkali-treated hierarchical titanium silicalite zeolites[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-13[2024-07-03]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20240617.

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