【摘 要】
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挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）是导致温室效应、光化学烟雾、臭氧损耗等环境问题的主要源头,VOCs的治理迫在眉睫。吸附技术是VOCs治理的有效方法之一,其中吸附剂的选择尤为重要。传统吸附剂如活性炭存在堆积易燃、分子筛易破损等问题。新型超交联聚合物（Hyper cross-linked Polymers,HCPs）因具有物理化学性质稳定、比表面积高、
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挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds,VOCs）是导致温室效应、光化学烟雾、臭氧损耗等环境问题的主要源头,VOCs的治理迫在眉睫。吸附技术是VOCs治理的有效方法之一,其中吸附剂的选择尤为重要。传统吸附剂如活性炭存在堆积易燃、分子筛易破损等问题。新型超交联聚合物（Hyper cross-linked Polymers,HCPs）因具有物理化学性质稳定、比表面积高、孔径可调等优点,作为新型VOCs吸附剂广受关注。本文以沥青为原料,二氯甲烷为交联剂和溶剂,三氯化铝为催化剂利用外交联法制备了系列沥青基超交联聚合物（HCPs）。利用傅里叶红外光谱、N2吸附脱附、扫描电镜和热重分析等手段对制备的HCPs材料进行表征,结果表明:DCM成功交联到了沥青分子上,HCPs材料孔结构以介孔为主;HCPs具有较高的热稳定性。探讨了溶剂用量、催化剂用量以及沥青种类对HCPs比表面积的影响,实验结果表明以球状沥青为原料,当溶剂用量30.0 m L、催化剂用量4.6365 g时,制备出的HCP-4比表面积467 m~2/g。通过静态吸附实验,探究了HCPs对不同类VOC的吸附性能。静态实验结果表明:系列HCPs聚合物对含芳环类、酯类和醇类VOCs均表现出优异的吸附性能,其中HCP-4对邻二甲苯的吸附量最高,可达438 mg/g;对甲醇的吸附量最低,仅为190mg/g。相比于吸附酯类和醇类的VOCs,HCPs对含芳环类的VOCs吸附效果较好。选用吸附性能最优的HCP-4进行动态吸附实验,详细考察了进气浓度、吸附温度对VOC吸附性能的影响。实验结果表明:当邻二甲苯的进气浓度由500 ppm增加到1500ppm时,HCP-4对邻二甲苯的平衡吸附量由157 mg/g增加到198 mg/g;吸附温度由20℃增加到90℃,平衡吸附量由198 mg/g降低到40 mg/g,显而易见HCP-4对邻二甲苯的平衡吸附量随进气浓度增加而增加,随吸附温度升高而降低;同时实验还发现HCP-4对邻二甲苯的吸附选择性高于苯。工业VOCs污染气体中常含有水蒸气,为了探讨水蒸气对吸附性能的影响,进行了相对湿度为30%条件下HCP-4对邻二甲苯的动态吸附实验,吸附量仅为干燥条件下的23%,表明该HCP-4疏水性较差,但高于在相同湿度条件下分子筛对邻二甲苯的吸附性能（干燥条件下的2.8%）。通过5次吸附-脱附循环实验,考察了HCP-4的循环吸附性能,经5次循环吸附-脱附实验后,HCP-4的吸附量仍能达到首次吸附量的91.51%,显示了沥青基超交联聚合物优良的VOCs循环再生性能。
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