VOCs(挥发性有机化合物)吸附脱除专用吸附剂主要包括以下类型,它们各自具有独特的特点和应用场景:
活性炭:
特点:应用最广泛的一类吸附剂,具有疏松多孔的性质,比表面积大,孔容积大,对VOCs的吸附能力强,尤其对苯系物等大分子VOCs的脱除效果显著。然而,对甲醛等小分子吸附性能较差。活性炭的表面官能团结构对其吸附性能有重要影响,常通过调节表面含氮、含氧等官能团的种类及数量来改善吸附性能。
应用场景:化工、制药、印刷、涂装等行业的中低浓度VOCs废气处理。
活性炭纤维:
特点:属于炭基多孔材料,具有比表面积大、吸附容量大等优点。但前期造价成本过高,市场普及率较低。
应用场景:电子、制鞋、印刷等对净化要求较高的行业,适用于低浓度甚至痕量VOCs的吸附。
分子筛:
特点:人工合成的结晶态硅酸盐,具有高度有序的微孔孔道和可调孔径,骨架结构丰富,可根据VOCs分子大小进行选择性吸附。分子筛热稳定性好,易于再生,且吸附能力强,吸附容量大,单级吸附效率高达90%~98%。
应用场景:工业排放VOCs气体的吸附捕集,如分子筛转轮技术已成功应用于连续净化过程。
金属有机骨架材料(MOFs):
特点:新兴的多孔材料,具有高比表面积和化学性质稳定等特点。对VOCs分子具有较高的吸附容量,但前驱体制备成本高,合成时需使用大量的有机溶剂,且热稳定性差,目前尚处于基础研发阶段。
应用场景:特定VOCs处理场合,如ZIF-8/PDVB型金属有机框架吸附剂对甲苯、乙酸乙酯均具有优良的吸附性能。
黏土类材料:
特点:如海泡石、坡缕石等,比表面积较大、孔结构好、成本低廉。膨润土经表面活性剂改性后,吸附有机污染物的性能显著提高。
应用场景:低浓度VOCs废气的预处理或辅助吸附。
有机吸附剂(高聚物吸附树脂):
特点:多孔性、高度交联的高分子聚合物,对有机物具有浓缩、分离作用。吸附树脂与活性炭在吸附性能上相似,大多可以定量吸附,重复使用。但活性炭再生困难,而吸附树脂再生便捷。
应用场景:适用于需要定量吸附和重复使用的场景,如特定VOCs的回收和净化。