用于工業廢氣處理的新型硅基材料研制成功

　　近日，中科院大連化學物理研究所研究員朱向學和研究員李秀杰團隊在脫除不同分子尺寸的揮發性有機化合物（VOCs）吸附材料的研究方面取得了新進展。團隊制備了富含開放微孔的新型硅基材料，可以用于VOCs的高效脫除，相關成果發表在《化學工程雜志》上。

　　VOCs治理是大氣污染治理的重要組成部分，是我國改善空氣質量、打贏藍天保衛戰的重要抓手。吸附脫除或吸附脫除與燃燒法組合工藝是目前工業VOCs 廢氣處理最常用方法，其核心和關鍵在于高效吸附材料，尤其是在高濕氣氛、多組分復雜工況條件下高效大容量吸附材料的開發。

　　針對常用沸石吸附材料孔道結構單一，難以實現高濕氣氛下多組分VOCs高效吸附的問題，團隊提出了沸石晶化前驅體液可控水解和自組裝的合成策略。通過對水解過程（模板劑類型及含量、堿度等）和自組裝過程（干燥條件等）的調控，制備得到了具有豐富開放微孔結構的新型硅基吸附材料（MIS），并實現了MIS材料孔結構的靈活調變。在優選條件下，團隊制備得到的MIS材料的微孔孔容約0.28cm3/g，且微孔分布較寬（0.5至2.0 nm），具有吸附不同分子尺寸VOCs的能力。

　　進一步研究發現，在高濕度條件下間二甲苯吸附過程中，MIS材料表現出較MCM-41、Silicalite-2、硅膠、SBA-15和多級孔ZSM-5等傳統吸附劑更優異的吸附性能，同時在多次循環吸附—脫附實驗中未見吸附量降低；在丙酮、異丙醇、甲苯、苯乙烯、間二甲苯和三甲苯等不同分子尺寸VOCs的吸附中均表現出優異的吸附性能。該工作為相關新型吸附材料的開發提供了新思路。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140077