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挥发性有机物(VOCs),是一类有机物的统称,也是危害人体健康的室内有害物质。VOCs具有多器官多系统毒性。对于像潜艇、航天飞机、空间站等密闭空间,舱室内有上万台仪器设备以及数千米的电缆管路等,用于其包装的大多都是非金属材料,如橡胶,这些都是室内VOCs气体的来源。舱室内的空气得不到及时排放与更新,这无疑对在里面的工作人员的身体健康产生很大的危害。利用活性炭吸附VOCs是一种常见的空气净化方法,因此,制备出不产生其他污染的高性能吸附材料十分重要。本文以球形活性炭为吸附剂,聚氨酯海绵为载体,分别采用化学发泡法和物理粘黏法制备活性炭/聚氨酯海绵复合材料。 课题研究主要内容和结论如下: (1)通过原料的筛选和用量的调节,采用一步法制备活性炭/聚氨酯海绵复合材料。经化学法制备的复合材料出现严重的堵孔现象,经氮气吸附仪对其孔结构进行表征,发现复合材料的孔结构性能几乎完全丧失。接着对复合材料进一步处理——碱液网化处理,结果表明复合材料的孔结构特征并未得到改善。 (2)物理法制备活性炭/聚氨酯海绵复合材料,采用的是特殊胶粘剂,将球形活性炭直接粘黏在聚氨酯海绵上。此法制备出的复合材料几乎保持了活性炭原始的孔结构性能。实验从稀释剂挥发温度、时间和胶液浓度这三个方面考察对活性炭负载量的影响,结果表明胶液浓度对球形活性炭的负载量有着很大的影响,胶液浓度越大,负载量越大,但床层压降降低越小。将树脂基活性炭作为吸附剂制备的复合材料,亦可得出以上相似结论。 (3)使用复合材料对浓度为130mg/m3、气体流量为2.6L/min的苯气体进行吸附实验。实验结果表明,穿透吸附量随活性炭负载量的增大而增大,沥青基活性炭复合材料的吸附性能大于树脂基活性炭复合材料。将复合材料的吸附性能与固定床和市售的粉末活性炭海绵进行对比,复合材料的穿透吸附量低于固定床吸附,而大大高于粉末活性炭海绵。