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由于溶剂的挥发,粘胶纤维生产过程中会产生大量的含有硫化氢的二硫化碳废气,危害人体健康,破坏大气环境。目前处理方法是以“碱液吸收-活性炭吸附”为主的工艺,黏胶纤维废气先通过多级碱液吸收,去除其中的硫化氢气体,然后再经活性炭吸附后直接排放进入大气。但是,广泛使用的活性炭存在机械强度低、容易破碎、易吸湿等不足;而且气体中硫化氢在活性炭的催化作用下氧化成单质硫,堵塞活性炭孔道,严重影响其吸附能力。超高交联吸附树脂由于具有机械强度高、孔结构易调控、吸附饱和后易再生、表面疏水且无催化作用等优点,已引起许多学者的关注。因此,本文合成系列高微孔的超高交联吸附树脂,并以二硫化碳为吸附质,比较研究商用活性炭和超高交联吸附树脂对二硫化碳的吸附性能和脱附性能。主要研究内容与结论如下:(1)以苯乙烯为单体、二乙烯苯为交联剂、氯甲基甲醚为氯甲基化试剂,通过改变交联剂和致孔剂(甲苯或者液体石蜡)用量,采用悬浮聚合法合成出具有丰富微孔的系列超高交联吸附树脂。柱穿透吸附实验结果表明:超高交联吸附树脂对CS2的吸附量与0.4～1nm之间的微孔孔容有关,而与比表面积无明显相关性;其中W-8树脂在0.4～1nm之间的微孔容最大(0.141 cm3/g),具有最高的穿透吸附量(可达67.0mg/g),而M-6树脂比表面积最大为1579.7(m2/g),但穿透吸附量仅为53.4 mg/g。程序升温热脱附实验显示,吸附在M和W系列吸附树脂上CS2均能完全脱附。(2)采用静态顶空法测定不同温度下二硫化碳在商用活性炭(GAC)和超高交联吸附树脂(W-8)上的吸附等温线。结果表明:CS2在GAC上的平衡吸附量高于W-8,平衡吸附量随着温度的升高而降低;分别采用Langmuir、Freundlich和D-R方程对两种吸附剂上的静态吸附实验数据进行拟合分析,三个方程均具有较好的拟合效果,其中以D-R方程拟合效果最好,相关系数R2大于0.996。(3)采用柱穿透法研究CS2在GAC和W-8的吸附穿透特性。研究发现,CS2在GAC上的穿透吸附量高于W-8,约高67.5%;温度的升高、浓度的增加和停留时间的缩短都会使得CS2吸附穿透时间有不同程度地提前。恒温脱附实验表明,W-8完全再生时间短于GAC,约缩短53.4%以上;当再生温度为150℃时,GAC完全再生时间为31.7min,而W-8仅为14.8min。采用反相气相色谱法研究了 GAC和W-8的表面特性,其表面色散能分别为184.7mJ/m2和131.7mJ/m2;虽然GAC和W-8的比表面积和微孔孔容较为近似,但GAC具有更高的表面色散能,因而GAC对CS2具有更强的作用力,使得GAC具有更高的吸附量和较长的脱附时间。(4)采用柱吸附方法,分别研究了水蒸气和H2S对GAC和W-8吸附CS2的影响。发现无论是共吸附还是预吸附水蒸气对CS2的吸附都具有不利影响,30℃下共吸附时,当水蒸气含量从0%增加到90%时,GAC和W-8的吸附量分别下降30.5%和26.7%;预吸附实验显示,随着预吸附湿度的增大,GAC的传质区加长,吸附速率降低,而W-8几乎不受影响。这与GAC上具有更高的含氧官能团有关,从而导致对极性水分子具有更强的吸附作用,影响GAC对CS2的吸附。H2S对GAC吸附CS2的有更显著的影响,而对W-8几乎无影响。预吸附的H2S可使CS2在GAC上的穿透吸附量从107.6mg/g下降到43.7mg/g,下降幅度到59.4%,而W-8对CS2的吸附量稳定在70.0mg/g左右。通过N2-物理吸附脱附和XPS表征发现,CS2在GAC表面发生氧化反应生成单质S和含S氧化物,占据吸附位点,杜塞孔道,从而导致吸附量的下降。