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VOCs治理中常見吸附劑種類及特點解析

VOCs 的治理方法有多種，吸附法具有效率高、能耗低、操作簡單、可回收等優(yōu)點，因而成為處理VOCs 常見的方式之一。特別是用在工程項目的組合工藝如“光催化/低溫等離子+吸附”類的組合工藝上，此外，在大風(fēng)量低濃度的有機廢氣治理中，也充當(dāng)富集的預(yù)處理功能作用。

VOCs 吸附劑主要包括以下幾大類：活性炭、分子篩、黏土、金屬有機骨架材料、有機吸附劑。

1）活性炭：活性炭是應(yīng)用最廣泛的一類吸附劑，它具有疏松多孔的性質(zhì)，具有較高的比表面積和較大的孔容積，對VOCs 的吸附能力較強，尤其對苯系物等大分子VOCs 的脫除效果顯著，但是對甲醛等小分子吸附性能較差。活性炭的表面官能團結(jié)構(gòu)對活性炭吸附性能有重要影響，常常通過調(diào)節(jié)活性炭表面含氮、含氧等官能團的種類及數(shù)量來調(diào)整活性炭的表面酸堿性及孔結(jié)構(gòu)從而改善其吸附VOCs 的性能。

2）分子篩：分子篩是優(yōu)良的VOCs 吸附劑之一，有較大比表面積和微孔體積，對水等極性分子有強烈的吸附能力。目前使用較多的吸附劑包括NaY、Hβ、ZSM-5、SBA-15、MCM-41 等。總得來說，分子篩材料已被廣泛用于對VOCs 的吸附。不同類型的分子篩對VOCs 的吸附效果不同，這就要求對分子篩進行化學(xué)修飾和改性，提高對VOCs 的去除效果。

3）黏土：黏土因其比表面積較大、孔結(jié)構(gòu)和成本低廉而得到廣泛應(yīng)用。海泡石、坡縷石等比表面積相對較大的黏土礦物可直接應(yīng)用于氣體吸附。膨潤土是一種以蒙脫石為主要成分的黏土礦物，具有較大的比表面積和陽離子交換容量。表面活性改性后的有機膨潤土吸附有機污染物的性能顯著提高，經(jīng)不同表面活性劑改性制備的有機膨潤土對吸附質(zhì)具有選擇性。

4）金屬有機骨架材料：金屬有機骨架材料(MOFs) 是近十幾年發(fā)展起來的一類新型材料。由于具有高比表面積及化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點，在環(huán)境有害有機氣體吸附方面的應(yīng)用得到科研人員的廣泛研究。研究較多的MOFs吸附VOCs 的材料包括MOF-5、MIL-101 和MOF-177 等。金屬有機框架對特定的VOCs有獨特的吸附效果，如ZIF-8/PDVB型金屬有機框架吸附劑對甲苯、乙酸乙酯均具有優(yōu)良的吸附性能，這類吸附劑可用在特定的VOCs處理場合。

5）有機吸附劑：有機吸附劑主要是指高聚物吸附樹脂。高聚物吸附樹脂是指一類多孔性的、高度交聯(lián)的，并以吸附為特點，對有機物具有濃縮、分離作用的高分子聚合物。吸附樹脂主要分為凝膠型和大孔型，目前使用廣泛的是大孔型吸附樹脂。隨著大孔離子交換樹脂的出現(xiàn),大孔吸附樹脂得到了發(fā)展。在吸附性能上吸附樹脂與活性炭很相似，大多可以定量吸附，重復(fù)使用。而活性炭雖然吸附性能很好，可是再生往往很困難。目前已有的商品吸附樹脂品牌有200 多種,并且還在不斷的增加。按照樹脂的表面性質(zhì)，吸附樹脂一般分為非極性、中極性、極性和強極性四類。

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來源：VOCs減排工作站