碱处理多级孔钛硅分子筛疏水吸附VOCs研究

X701; 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,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、NH4OH、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;N...

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Published in能源环境保护 Vol. 38; no. 4; pp. 166 - 178
Main Authors 张媛媛, 于庆君, 易红宏, 赵顺征, 高凤雨, 武文静, 孟逢时, 唐晓龙
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室,北京 100083 01.08.2024
北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083%北京科技大学能源与环境工程学院,北京 100083
Subjects
疏水吸附
VOCs
碱处理
Coal-fired fumes
Alkali-treated
Hydrophobic adsorption
燃煤烟气
钛硅分子筛
Titanium silicalite zeolites
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ISSN2097-4183
DOI10.20078/j.eep.20240617

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Summary:X701; 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,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、NH4OH、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;NH4OH处理可以疏通分子筛孔道,去除无定形硅物种,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％.
ISSN:2097-4183
DOI:10.20078/j.eep.20240617