金屬-有機(jī)骨架材料MIL-101對典型揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的吸附性能及機(jī)理.pdf

1、苯系物、醛酮等典型揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)可以造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，并對人體健康產(chǎn)生巨大危害。金屬有機(jī)骨架材料MIL-101具有超高比表面積以及巨大的孔體積，在氣體吸附方面具有很大的應(yīng)用潛力。本文在合成具有超高表面積和孔體積的MIL-101及測定其對典型VOCs的吸附等溫線的基礎(chǔ)上，研究了MIL-101對VOCs的吸附性能機(jī)理及水蒸氣和甲苯對苯的競爭吸附。研究結(jié)果為金屬有機(jī)骨架材料MIL-101吸附凈化VOCs提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。論文

2、取得了一些有價(jià)值的成果：
　　 (1)MIL-101對丙酮及苯系物優(yōu)秀的吸附性能，且丙酮及苯系物的飽和吸附體積與VOCs的分子橫截面積之間存在負(fù)線性相關(guān)性。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，MIL-101對進(jìn)入其孔隙的VOCs分子的尺寸和形狀具有選擇性：丙酮、苯、甲苯、乙苯及對二甲苯以尺寸最小截面方式進(jìn)入材料孔隙。間二甲苯和鄰二甲苯以尺寸最大截面方式進(jìn)入材料孔隙。二甲苯中甲基的排列方式及其空間位阻效應(yīng)是決定它們進(jìn)入MIL-101孔隙的重要因素。

3、　　 (2)水蒸氣與苯在MIL-101上發(fā)生競爭吸附，導(dǎo)致苯在MIL-101上的吸附量隨著相對濕度的增加而減小。在90％高濕度時(shí)，MIL-101對苯的吸附量保持在655 mg/g，是其在零濕度時(shí)飽和吸附量的68.6％，表明MIL-101在高濕度下仍能有效吸附凈化VOCs。
　　 (3)苯與甲苯在MIL-101上發(fā)生競爭吸附，導(dǎo)致苯在MIL-101上的吸附量隨著甲苯相對壓力的增加而減小。二者的競爭吸附行為符合理想溶液吸附理論。在