硅灰基吸附甲醛材料的制备与吸附机理

研发新型、高效吸附甲醛的无机材料已成为热点,采用Na_2SiO_3·9H_2O和KOH化学改性工业硅灰制备硅质溶胶,经水热反应合成吸附材料(S),红外光谱分析(FT-IR)和扫描电镜(SEM)结果证实硅灰中的Si—O结构发生变化,形成更多具有层状或架状结构、微观上呈现多孔结构的物质,BET结果表明其平均孔径为37 nm。通过将其与活性炭(C)以及KOH改性活性炭(CA)对甲醛的吸附性能对比发现,S对甲醛的去除率最高(79.3%),且其循环吸附性能优良。3种样品对甲醛的吸附动力学均满足Langmuir一级吸附模型,甲醛的变化规律均符合指数衰减模型C=y_0+A_1exp(-x/t),且y_0与吸附材料的性质密切相关。提出并阐述了3种吸附材料对甲醛的吸附机理,硅灰基吸附材料除了物理吸附,还有-Si-OH与甲醛之间的氢键作用。