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复合孔结构粘土异构材料吸附室内空气中乙醛、甲苯的性能

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摘要

第一章 室内空气中挥发性有机化合物及净化技术研究进展

1.室内空气中挥发性有机化合物的污染现状

1.1 室内VOCs的种类及浓度水平

1.2 室内VOCs对人体健康的危害

2.室内VOCs的常见净化技术及研究进展

2.1 光催化法

2.2 低温等离子法

2.3 负离子技术

2.4 生物过滤技术

2.5 吸附法

2.6 各种控制技术比较

3.本文的研究目标及基本思路

第二章 复合多孔粘土异构材料(PCH)组成与结构的关系

1.实验部分

1.1 实验材料与仪器

1.2 材料合成

1.3 结构表征方法

2.结果与讨论

2.1 PCH结构与模板剂构成的关系

2.2 优化后PCH材料的结构特征

3.小结

第三章 复合多孔粘土异构材料净化室内空气中VOCs的性能

1.实验部分

1.1 实验材料与仪器

1.2 吸附实验

1.3 分析技术

2.结果与讨论

2.1 多孔粘土异构材料的吸附性能

2.2 湿度对PCH材料吸附的影响

2.3 影响吸附的机理

3.小结

第四章 研究小结、创新点与展望

1.研究小结

1.1 复合孔结构PCH材料的结构特征

1.2 复合孔结构PCH材料吸附VOCs的性能

2.创新点

3.研究展望

参考文献

攻读硕士期间完成的论文

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摘要

吸附法是目前应用最广的室内空气中挥发性有机化合物(VOCs)净化方法。然而,传统吸附剂饱和吸附容量有限,高湿度条件下去除效率较低。为此,本文通过优化传统多孔粘土异构材料(PCH)的模板剂构成,合成了一种兼具微孔、中孔的复合孔结构粘土异构材料,评价了吸附去除气态乙醛和甲苯的性能,试图为开发经济高效的吸附材料提供技术支持。论文取得了一些有价值的结果:
  (1)发现复合孔结构的PCH材料对乙醛和甲苯的吸附性能与中孔微孔的结构组成有关。乙醛和甲苯的饱和吸附容量与总孔容呈显著的线性相关,其大小顺序为:PCH25>PCH0>PCH50>PCH75>PCH100;其中,总孔容较大的PCH25对乙醛和甲苯的饱和吸附容量分别为582.8mg·g-1和740.1mg·g-1,分别是活性炭的2倍和1.3倍。
  (2)发现中-微复合孔结构的PCH材料去除率高、抗湿性强。当VMicro/Vmcso>1时,PCH吸附去除乙醛和甲苯的效率和抗湿性显著提升,并随微孔比例增加而提高。具有大微孔比表面积和高VMicro/VMeso的PCH25和PCH50吸附效率较高。20%湿度下,PCH25和PCH50对乙醛的去除率分别为89.0%和57.0%,甲苯的去除率分别为80.5%和90.0%。80%湿度条件下,PCH25对乙醛的去除率比活性炭高10倍,对甲苯的去除率比PCH0高2.4倍。

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