γ-Al_2O_3法制备复合多孔树脂及其调湿与甲醛吸附性能

利用氢氧化铝高温分解产生活性氧化铝并释放水蒸气的致孔途径制备复合多孔树脂.通过TG、SEM、FTIR、XRD和氮气吸附等手段表征了树脂的形貌和结构特征,分别测试了复合多孔树脂在高湿和低湿环境的调湿性能及饱和湿含量,讨论了多孔树脂在不同温度下的调湿性能和在25℃时对微量甲醛的吸附性能.结果表明,该致孔方法能有效地使树脂内部形成多孔结构.复合多孔树脂具有良好的调湿和甲醛吸附性能.在制备过程中,通过控制树脂内部的孔参数,可使材料在4 h内将环境相对湿度调控在50%～60%的范围之内,且不受温度变化的影响,甲醛吸附量为2.50×105 mol/(L.g).

含钛高炉渣制备甲醛吸附剂的研究

鉴于高炉渣中含有具有良好光催化降解作用的TiO2,且来源廉价广泛,因此研究如何高效合理地利用含钛高炉渣便成为必然。采用分析纯盐酸,在室温条件下对含钛高炉渣进行不同时间的酸浸处理,并进行比表面积、SEM扫描电镜、EDS能谱及甲醛吸附性能的测试。结果表明:酸浸处理后吸附剂表面为多孔结构,吸附剂比表面积由4.56 m2/g增大到105.35 m2/g,可用作甲醛的吸附剂;随酸浸时间的延长,吸附剂中Ti的含量由15.33%增加到最高31.39%,折算为TiO2的含量为39.6%,即酸浸处理可使含钛高炉渣中的TiO2富集。其中,酸浸时间为5 h的样品获得比表面积105.35 m2/g、TiO2含量34.7%,甲醛吸附能力达0.36 mg/g,是市场销售活性炭吸附能力(0.12 mg/g)的3倍。

行业标准《馆藏文物保存环境控制甲醛吸附材料》的研究和编制

本研究重点阐述了文物保护行业标准《馆藏文物保存环境控制甲醛吸附材料》研究和编制中,如何研究确定甲醛气体检测方法、技术要求和指标依据,以及针对编制中主要难点和问题进行深入探讨。从标准编制的意义、术语的选择、规范性、制定依据与科学性等方面进行研究和思考,同时提出了标准中需要进一步研究和完善的问题。

草甘膦锆:干燥方法对微形貌的影响及甲醛吸附行为

本文运用扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪等手段对在不同干燥方法下得到的层状材料草甘膦锆分子聚集体的形貌及其对甲醛吸附性能进行了深入研究,探讨了干燥条件对材料形态的影响以及化合物形态对甲醛吸附不同的内在因素。研究结果表明:干燥方法不同,所得草甘膦锆的形貌有明显差别,应用超临界干燥技术得到的产物是具有大比表面(445m2·g-1)和大比孔容(5.32cm3·g-1)的三维网状结构,应用冷冻干燥技术得到的产物具有介孔结构,而使用喷雾干燥技术得到的产物为微孔与介孔共存微球。在对4种不同干燥产物对甲醛吸附性能的研究发现,甲醛分子在不同形态载体上的吸附能力差距很大,超临界干燥得到的草甘膦锆对甲醛吸附最大百分率(被吸附甲醛的质量占吸附组装体的百分含量)达到7.8%,且甲醛被吸附后热稳定性较好,具有较好的应用前景。

湘潭海泡石甲醛吸附性能及其热再生研究

湘潭海泡石经100-600℃热处理,对高低两种甲醛质量浓度的空气进行静态吸附试验,检测海泡石的甲醛吸附量和空气中剩余甲醛质量浓度,并对热处理海泡石进行结构表征以揭示吸附机理。结果表明,硅胶干燥剂可明显提高湘潭海泡石吸附甲醛的能力,并能将甲醛含量降低至居室安全标准以下;在450℃及以下温度热处理后,海泡石的甲醛吸附性能基本稳定,但500℃及以上温度热处理会显著降低海泡石的甲醛吸附性能。500℃及以上温度热处理使海泡石相分解,海泡石晶体结构中结晶水不可逆烧失,对应晶体内部可吸附极性分子的微孔基本封闭,导致对甲醛的吸附能力显著降低。通过间歇性热再生,湘潭海泡石持久去除空气中的甲醛可行。

活性炭纤维孔结构和表面含氧官能团对甲醛吸附性能的影响

通过对活性炭纤维(ACF)进行热处理和氧化改性得到具有不同比表面积、孔结构以及含氧官能团的ACF样品,并对这一系列样品进行甲醛吸附研究。实验结果表明,沥青基活性炭纤维(P-ACF)OG-5A具有最小的比表面积和孔容,具有最大的甲醛穿透容量。通过回归分析表明,ACF样品的甲醛穿透容量主要由孔径为0.9~1.8nm的孔的比表面积和孔容来决定,而不是取决于总比表面积和总孔容。P-ACFOG-7A的氧化改性显著提高了样品的甲醛吸附能力,其中浓HNO3改性后提升效果最为明显,改性后穿透容量为58.21mg/g,是未改性样品穿透容量的2.5倍。氧化改性ACF表面含氧量的增加使得甲醛吸附能力增强,进一步通过Boehm滴定实验和回归分析表明酸性含氧官能团(酚羟基、内酯基、羧基等)数量的增加是ACF样品甲醛吸附能力提升的主要原因。酸性含氧官能团富含C=O、C—OH等亲水基团,对甲醛的吸附十分有利。

脱镍硅渣的理化特性及调湿与甲醛吸附性能

脱镍硅渣是红土镍矿经酸浸法提取镍及其它金属后剩余的固体废弃物。本文研究了国内进口的印尼红土镍矿脱镍硅渣的理化特性及调湿与甲醛吸附性能。结果表明,红土镍矿脱镍硅渣的主要矿物成分为非晶质二氧化硅,化学成分除氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁等外,还含有少量的重金属;多孔结构,孔径主要为介孔,平均孔径7.661 nm,孔体积0.18 cm^3/g,比表面积84.196 m^2/g;具有良好吸/放湿性能和甲醛吸附性能;可以用于开发高性能调湿和空气净化材料。

活性炭陶瓷复合材料的甲醛吸附特性研究

用硅藻土及煤质活性炭为主要原料制备活性炭陶瓷复合材料,通过含炭量、碘吸附值、体积密度、气孔率和抗压强度测试确定最佳制备工艺条件。探讨该活性炭陶瓷复合材料对甲醛的吸附特性影响,对比分析了活性炭不同添加量、不同环境温度对材料甲醛吸附性能的影响。结果表明硅藻土与活性炭比值为7∶3,烧成温度为800℃,保温时间为2 h时材料的综合性能最好,此时该材料的气孔率达到55.19%,体积密度为8.429g·cm-3,抗压强度为8.429 MPa,碘吸附值为279.12mg·g-1,含炭量为25.32%。

橡椀鞣质基泡沫混凝土的甲醛吸附特性研究

橡椀鞣质作为一种天然可再生的吸附甲醛的材料具有较高的研究与应用价值。试验通过傅里叶红外光谱分析,气质联用分析及微分热重分析研究了橡椀鞣质与甲醛的化学反应特性。发现橡椀鞣质可以与甲醛发生复杂的化学反应,生成多种复杂的产物。研究了不同温度及pH对橡椀鞣质与甲醛反应的影响。发现温度为35℃,pH为12时是最佳的反应条件。在此条件下,制备出橡椀鞣质基泡沫混凝土,对其使用特性进行了检测,发现当鞣质添加量为0.5%时可以达到较好的使用性能,同时其甲醛吸附效果较为显著,达到了2.69 mg/m^(3)。

煤基活性炭甲醛吸附性能直接评价方法研究

针对煤基活性炭对甲醛吸附性能直接评价难题,研究一种实验室快速检测与评价方法,并设计配套检测系统。经过全流程评价实验和置信度分析,验证了该方法及系统的可靠性与稳定性。研究结果表明:常温下,载气流速为0.5 L/min,恒温吸附5 h,试样最高甲醛回收率为2.6%;以甲醛吸附率为系统的置信区间,在[1.24,1.52]的置信度为0.95;方法误差为0.5%~1%;检测上下限为0.5%~2.6%。该方法和系统有望用于煤基活性炭甲醛吸附性能评价。

人造板甲醛吸附材料吸附性能测试方法的研究

为了评价甲醛吸附材料的吸附性能,笔者选取中密度纤维板作为甲醛释放源,固定板材数量3块,通过配置暴露面积使24h测试液中的甲醛质量在(2.0±0.3)mg范围内,测试96h内7种甲醛吸附材料的初始吸附率与单位吸附量,结果表明初始吸附率与单位吸附量均呈正态分布,可以显著区分吸附材料的吸附性能。笔者以人造板作为甲醛释放源,更符合吸附材料实际使用条件,为评价其吸附性能提供一种新的测试方法。

活性炭陶瓷的制备及甲醛吸附特性的研究

以硅藻土及椰壳活性炭为主要原料制备活性炭陶瓷。研究了活性炭含量与烧成工艺对材料体积密度、气孔率、抗压强度、碘吸附值和碳含量的影响。对比分析了不同环境温度和吸附时间对材料甲醛吸附性能的影响。结果表明:硅藻土与椰壳活性炭比值为7∶3,烧成温度为800℃时材料的各项性能最佳,此时体积密度为1.11g/cm3,气孔率为51.98%,抗压强度为14.02MPa,碘吸附值为352.14mg/g,碳含量为25.46%。活性炭陶瓷材料的甲醛吸附率受环境温度和吸附时间的影响很大。当环境温度为30℃,吸附时间为72h时,该材料对甲醛吸附达到饱和状态。

样品含水量对DNPH管甲醛吸附性能的影响

通过探讨样品含水量、温度和恒温时间对DNPH管甲醛吸附性能的影响变化规律进行了研究。结果表明样品含水量大于90μL后,DNPH管甲醛吸附性能显著下降并在含水量超过100μL后下降趋势趋于稳定;将样品的含水量恒定在100μL,DNPH管在50℃环境下吸附性能骤降,之后吸附性能随着温度的升高而提高;恒温时间则表现为时间越长,DNPH管甲醛吸附性能越高。

石墨烯负载单原子Pt吸附甲醛的理论计算

采用密度泛函理论方法研究石墨烯载体调变单原子Pt催化剂的几何结构、电子结构和吸附甲醛分子的性能.计算结果表明,单空穴位石墨烯负载的单原子Pt催化剂(Pt/GrGvac)电荷由Pt向载体转移,Pt带正电荷;杂原子B掺杂的单空穴位石墨烯负载的单原子Pt催化剂(Pt/3BGrGvac)电荷由载体向Pt转移,Pt带负电荷;杂原子N掺杂的单空穴位石墨烯负载的单原子Pt催化剂(Pt/3NGrGvac)中Pt带正电荷.不同石墨烯载体调变的单原子Pt催化剂均可吸附活化甲醛分子,电荷由单原子Pt催化剂向甲醛分子中的C原子转移.计算结果揭示Pt/3NGrGvac催化剂中Pt带正电荷更有利于甲醛分子的吸附活化.研究结果可为设计吸附甲醛的高效单原子催化剂提供理论基础.

改性海泡石涂布纸的制备及其对甲醛的吸附性能

目的赋予纸基材料甲醛吸附性能,提高其在甲醛去除领域的应用价值。方法以对氨基苯甲酸钠改性的海泡石为原料,将其与研磨碳酸钙、丁苯胶乳、聚丙烯酸钠分散剂混合制备除甲醛涂料,并涂布在以废旧箱板纸为原料制备的纸张上,探究涂料配比和涂布量对涂布纸性能的影响。结果当涂布量为18 g/m^(2)时,制备的涂布纸物理性能最佳,与原纸相比,其抗张指数、耐破指数、环压指数分别提高了52.6%、60%、59.8%;采用改性海泡石占比70%的涂料制备的涂布纸甲醛的吸附量为226.75μg/g。结论以废旧箱板纸和改性海泡石为原料制备的涂布纸具有优异的甲醛吸附性能,为箱板纸在甲醛去除领域的应用提供了可能。

硅藻土基板材吸附甲醛与释放负离子性能研究

以硅藻土为主要原料,以生石灰、水泥、石膏以及增强纤维为辅料,采用湿法混料工艺以及水热合成工艺制备得到的硅藻土基板材。试验研究了成型压力、原材料组成对于硅藻土基板材甲醛吸附的影响以及加入板材的电气石粉对于板材负离子释放性能的影响。试验结果表明:在钙硅比为0.3时,板材甲醛的吸附量最大;随着水泥掺量的增大,板材的甲醛吸附量先增大后减小;石膏掺量的增加有利于板材吸附甲醛;相同条件下,电气石粉的掺量的增加或其粒度的减小有利于板材负离子的释放;环境湿度的增大,板材负离子释放量逐渐增加。

甲醛在本征和Al掺杂石墨烯表面的吸附研究

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究甲醛分子在本征石墨烯、铝掺杂的石墨烯、铝掺杂的单空位石墨烯和铝掺杂的双空位石墨烯上的吸附特性。研究表明:相对于本征石墨烯,给石墨烯中掺杂铝会增大基底对甲醛的吸附能力。铝掺杂的石墨烯和铝掺杂的单空位石墨烯对甲醛分子吸附具有很高的敏感性。Al-3p轨道和O-2p轨道之间较强的轨道杂化,是导致甲醛在AlG上吸附稳定性高的原因。以上结论为设计新型甲醛气体传感材料提供理论参考。

酸/热处理对海泡石吸附甲醛的影响及其机理分析

为再生海泡石的甲醛吸附能力,分别对经质量分数15%盐酸于60℃搅拌8.5 h和于100~600℃热处理5 h的海泡石进行甲醛静态吸附研究,并结合X射线衍射、红外吸收光谱、热重、BET比表面积和扫描电镜分析研究吸附机理。结果表明:经≤450℃热处理的海泡石基本保持良好的甲醛吸附性能,但酸处理和≥500℃热处理均显著降低海泡石的甲醛吸附性能。推测海泡石相的结晶水对甲醛形成化学吸附,而其沸石孔洞为主的结构微孔有利于物理吸附的甲醛占位。酸处理使海泡石中大量的Al^(3+)和Mg^(2+)被H^(+)取代,使原本与Mg^(2+)结合的结晶水脱失,结构层拆解,其微孔面积则因结构微孔坍塌而显著减少,从而严重降低其甲醛吸附量;而经≥500℃热处理后,海泡石相的全部结晶水不可逆脱出,全部结构微孔坍塌消失,甲醛吸附能力消失。该研究支持海泡石通过合理温度的热处理消除吸附的甲醛并再生吸附功能持续去除空气中的甲醛。

基于高通量计算筛选的金属有机骨架材料甲醛吸附性能

随着大量新型金属有机骨架(MOFs)吸附材料的出现,传统"试错式"的甲醛吸附剂研究方法具有效率低、周期长、成本高等问题.为实现高性能甲醛净化MOFs的快速研发,采用基于巨正则蒙特卡洛模拟(GCMC)的高通量计算筛选方法对2932种MOFs材料进行了甲醛吸附性能的快速评价.基于高通量计算筛选结果,我们挑选并制备出Y-BTC、Zn Car和Ni-BIC等3种对甲醛有较高吸附量的吸附剂,并采用粉末X射线衍射(PXRD)、比表面积分析(BET)对材料进行了表征.通过甲醛吸附实验,明确了筛选出的MOFs以及参照材料(Cu-BTC、活性炭)在甲醛初始浓度为100 mg/m3条件下的甲醛吸附量分别为0.38、0.25、0.11、0.08、0.06 mol/kg.同时,筛选出的吸附剂还具有良好的甲醛吸附循环利用性能.该结果表明筛选出的Y-BTC、Zn Car和Ni-BIC的甲醛吸附量均高于Cu-BTC和活性炭等参照吸附剂,证明了高通量计算筛选方法在指导甲醛吸附材料开发方面的有效性.

不同物理吸附材料/竹质废料复合刨花板对甲醛气体的吸附性能及其吸声性能研究

以竹质废料加工的竹刨花和不同物理吸附材料制备了竹刨花基复合板材,研究了其对甲醛气体的吸附特性、吸声性能及物理力学性能。研究结果表明:竹刨花复合板材对气体甲醛有较好的吸附效果。竹刨花与活性炭复合而成的板材具有良好的吸声性能。同时,吸附材料与竹刨花复合后对板材的物理力学性能无不利影响,且还能改善板材的物理力学性能。因此,该研究为室内环境净化提供了一种新材料,而竹刨花来源于竹材废弃物,将其有效利用可缓解对木材的需求压力。