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碱处理多级孔钛硅分子筛疏水吸附VOCs研究

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.

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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