我國(guó)科研人員在揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)吸附回收技術(shù)理論方面取得重要進(jìn)展

2024-12-05 11:41:28中國(guó)科學(xué)院大學(xué)閱讀量：18495      我要評(píng)論

　　我國(guó)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)減排控制面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，吸附回收是應(yīng)用最為廣泛的控制技術(shù)之一，在雙碳戰(zhàn)略背景下其優(yōu)勢(shì)前景更加凸顯。然而由于VOCs吸附過(guò)程復(fù)雜影響因素多，導(dǎo)致目前尚未形成吸附劑選型依據(jù)，迫切需要展開(kāi)VOCs吸附材料孔結(jié)構(gòu)-吸附量精確關(guān)系的研究。

　　國(guó)科大環(huán)境材料技術(shù)中心張中申、郝鄭平團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于吸附分離理論與技術(shù)的研究，取得了系列的研究成果。最近，他們聚焦VOCs吸附的孔結(jié)構(gòu)-吸附量精確關(guān)系，首次提出具有明確物理含義的VOCs吸附量/等溫線預(yù)測(cè)的方程(Q="a×ρ×Vc+b×Sc)，實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)條件下的VOCs吸附量/等溫線的預(yù)測(cè)。

　　相關(guān)研究成果以“Mathematical Expression and Prediction of VOCs Adsorption Capacity and Isotherm”為題，發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.期刊上。論文的第1作者為張中申副教授、通訊作者是郝鄭平教授。

　　吸附量預(yù)測(cè)，是以材料孔結(jié)構(gòu)參數(shù)與VOCs吸附量之間精確匹配關(guān)系并實(shí)現(xiàn)方程化為前提，對(duì)吸附劑與床層設(shè)計(jì)意義重要。在吸附理論模型與方程方面，著名Langmuir、Dubinin等的方程可用來(lái)擬合解釋吸附等溫線，但這些方程由于孔結(jié)構(gòu)參數(shù)未作為變量，難以實(shí)現(xiàn)吸附劑吸附量的預(yù)測(cè)。學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界仍然缺乏有效VOCs吸附量預(yù)測(cè)的方法。

　　國(guó)科大環(huán)境材料技術(shù)中心張中申、郝鄭平基于填充式吸附臨界孔徑尺寸的探究，研究開(kāi)發(fā)出具有良好可推廣性的VOCs吸附量/等溫線預(yù)測(cè)方程。這項(xiàng)工作不僅開(kāi)辟了VOCs吸附量及等溫線預(yù)測(cè)的新方法，還能夠?yàn)閂OCs控制回收領(lǐng)域高效吸附材料與技術(shù)的開(kāi)發(fā)，提供孔徑、吸附量貢獻(xiàn)系數(shù)等可數(shù)值化的參考依據(jù)，為VOCs吸附回收技術(shù)的精細(xì)化、可量化研究提供重要的理論基礎(chǔ)與科學(xué)依據(jù)。

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