近日，大連化物所低碳烴綜合利用及沸石催化材料研究組（DNL0804組）朱向學研究員和李秀杰研究員團隊在脫除不同分子尺寸的揮發(fā)性有機化合物（VOCs）吸附材料的研究方面取得新進展，制備了富含開放微孔的新型硅基材料用于VOCs的高效脫除。

　　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(wèi)戰(zhàn)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(yè)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(fā)。

　　針對常用沸石吸附材料（MFI、Y等）孔道結構單一，難以實現(xiàn)高濕氣氛下多組分VOCs高效吸附的問題，基于團隊近年來在沸石分子篩合成（Angew. Chem. Int. Ed.，2022；Micropor. Mesopor. Mater.，2022；J. Phys. Chem. Lett.，2021；ACS Appl. Mater. Interfaces，2021；Chin. J. Catal.，2021；J. Mater. Chem. A，2020；J. Mater. Chem. A，2019；J. Mater. Chem. A，2018等）和吸附材料（CN202011457664.2；CN202110184798.X；CN202111545453.9；CN202211446082.3等）研發(fā)基礎上，本工作中，該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，制備得到具有豐富開放微孔結構的新型硅基吸附材料（MIS），并實現(xiàn)了MIS材料孔結構的靈活調變。在優(yōu)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。

　　研究發(fā)現(xiàn)，在高濕度條件下間二甲苯吸附過程中，MIS材料表現(xiàn)出較MCM-41、Silicalite-2、硅膠、SBA-15和多級孔ZSM-5等傳統(tǒng)吸附劑更優(yōu)異的吸附性能，同時在多次循環(huán)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(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能。該工作為相關新型吸附材料的開發(fā)提供了新思路。

（轉自 中國科學院大連化學物理研究所 12-15）