活性炭是最常用的工业源挥发性有机污染物排放控制吸附剂,但是其存在导热性能有限、易着火、亲水、孔径较小等缺陷,难以满足VOCs 吸附过程中的需求。因此,本项目研究具有良好的导热性能、疏水性能、发达的孔隙结构和较好的化学稳定性的新型多孔石墨化炭材料的合成方法,通过金属氧化物溶胶粒子模板-催化一体化方法合成了笼状孔石墨化炭,通过铁改性介孔氧化硅硬模板法合成出了系列有序介孔石墨化炭,系统探索了材料合成的条件。研究了挥发性有机物在中孔石墨化炭上的吸附行为,揭示中孔石墨化炭的结构与有机物分子的吸附行为之间的构效关系,结果表明,与活性炭相比,石墨化炭着火点相对较高,石墨化的表面有利于有机物的吸附,同时有利于降低水的竞争性吸附。而且,由于石墨化炭具有其它吸附剂所不具备的良好的导电性能,本研究将节能高效的电焦耳方法用于中孔石墨化炭吸附剂的再生,发现挥发性有机物在笼状孔石墨化炭上能迅速脱附,有序石墨化炭材料因为有较多微孔,脱附相对较慢,但脱附速率和脱附效率仍然高于活性炭。电焦耳脱附的出口气温度较低,有利于挥发性有机物的回收。新材料和新工艺的研究有可能为挥发性有机污染物的控制提供新的思路。
英文主题词volatile organic compounds(VOCs); adsorption;electric-swing regeneration;template synthesis;mesoporous graphitized carbon