气凝胶颗粒厂家说到气凝胶在环境净化范畴中的使用主要体现在气体吸附净化和水体净化两个方面。
现在针对环境净化研讨报道最多的主要是SiO2气凝胶和碳气凝胶。此外,近年来对金属氧化物气凝胶以及新型SiC气凝胶、石墨烯气凝胶和生物质基气凝胶在环境净化中的使用也有相关报道。
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SiO2气凝胶
因为水分子的竞赛吸附,活性炭、硅胶等传统物理吸附类资料在湿润环境下对VOCs的吸附功用会显著下降。而疏水SiO2气凝胶,可有用抑制水分子的竞赛吸附,提高资料在湿润环境下对有机气体的选择性。疏水SiO2气凝胶对于苯、甲苯、四氯化碳等几种VOCs的吸附量均远大于传统吸附剂活性炭以及活性炭纤维,而对于水蒸气的吸附量(0.12g/100g)比较于亲水SiO2气凝胶(6g/100g)明显下降。气凝胶颗粒厂家说到其吸附机理如下:(1)有机蒸气分散进入气凝胶孔道并被吸附在孔道内;(2)吸附进程放热,低热导率使热量被保留在气凝胶颗粒中;(3)气凝胶颗粒内温度上升,下降了有机物的平衡吸附量;(4)热量缓慢开释,气凝胶颗粒温度下降使平衡吸附速率添加,吸附进程继续。
SiO2气凝胶也可用于水体净化和油污吸附,可以快速、大量地吸收水中的硝基苯、油污、苯酚及一些挥发性有毒污染物,对亚甲基蓝等染料类吸附质具有高达98%以上的去除作用,在海洋净化、石油化工水体污染等范畴有着较为广泛使用。
碳气凝胶
碳气凝胶作为一种新型纳米级多孔碳资料,具有孔隙率高、比外表大、密度规模广等特色。气凝胶颗粒厂家说到碳气凝胶具有高于SiO2气凝胶的比外表积和孔体积,是另一大类气凝胶吸附资料。除选用相似SiO2气凝胶的润饰改性方法外,碳气凝胶还可经过活化进一步增大比外表积,改进孔隙结构和外表化学性质,然后有利于提升其对CO2、VOCs的吸附功用。
碳气凝胶常用于除去水中的有害金属和有机物,如Hg2+、Pb2+、硝基苯、硝基苯酚等。一般是将必定结构的碳气凝胶装塔,让需要处理的水从中流过,水中的金属杂质就会吸附在气凝胶上。此外,碳气凝胶还可用作电吸同电催化氧化技术处理废水中的电极。
金属氧化物气凝胶
金属氧化物气凝胶丰厚的外表活性位点如金属中心、活性羟基等使其具有独特的吸附性 质,往往可以发生化学吸附,具有较高的吸附量和选择性。如MgO-Al2O3气凝胶,气凝胶颗粒厂家说到外表存在三种不同强度的碱性吸附位点,对乙醛、丙酮等九种典型VOCs均有杰出的吸附功用,饱和吸附量远大于活性炭,而且VOCs在纳米晶外表发生了多分子层解离吸附。
功用性纤维素气凝胶
功用性纤维素气凝胶通常经过临界枯燥或许冷冻枯燥制备出来,具有很高的比外表积和孔隙率,不仅具有传统气凝胶的特色,一起融入了自身杰出的生物相容性、可降解、环境友好等特征,在吸附CO2、甲醛等气体,以及去除废水中的重金属离子、有机染料、有机溶剂和油污水等方面具有天然的优势。
SiC气凝胶
SiC气凝胶通常由有机-SiO2复合气凝胶前驱体经高温炭化及碳热还原反响制备。气凝胶颗粒厂家说到SiC气凝胶可作为有用安定的载体,用于制备氨基功能化的CO2吸附资料。氨基功用化的块状SiC气凝胶,其在不同的温度(25~75 ℃)下对1%(体积分数)CO2的吸附量简直相同,枯燥条件下约为1.8 mmol/g。使用后的块状SiC气凝胶经简略的分离、热处理和再次氨基功用化后可恢复吸附活性,且其CO2吸附功用经至少12次重复使用后仍没有明显下降,由此可知,SiC气凝胶具有优异的重复使用功用,可显著下降使用成本。
石墨烯气凝胶
石墨烯片层互相堆叠可以形成具有三维多孔网络结构的石墨烯气凝胶,其既兼具石墨烯电子传输速率快、外表含氧基团丰厚和气凝胶比外表积大、孔隙率高的特色,又易于进一步润饰改性。石墨烯气凝胶对CO2、SO2具有较高的吸附量和较快的吸附速率,其对CO2的zui大吸附量为2.38 mmol/g(1000kPa),对SO2的zui大吸附量为2.19mmol/g,在5min内即可达到吸附平衡。
来源:安珈新材
原文始发于微信公众号(艾邦气凝胶论坛):气凝胶在环境净化中的应用