本技术聚焦于挥发性有机物(VOCs)的治理技术,特别提出了一种改性金属有机多孔材料及其制备方法和应用。所述材料展现出卓越的结构稳定性和高效性能,旨在提升VOCs处理效率和效果。
背景技术
挥发性有机物(VOCs)对环境和生态具有严重影响,雾霾、光化学烟雾、细颗粒物、二次有机气溶胶以及臭氧的形成都与挥发性有机物的过量排放有关。大部分挥发性有机物对人类健康还存在极大危害,可引发慢性病、中毒、致畸、致癌,甚至死亡。为改善大气环境质量,保护人体健康,必须采取相应的挥发性有机物治理措施。吸附法因成本低、能耗小、工艺成熟一直以来是含挥发性有机物工业废气净化领域的主流技术。作为其中的核心,应用和研究最广泛的吸附材料包括碳材料、沸石分子筛、金属有机多孔材料等。
金属有机多孔材料因其较高的比表面积和孔体积、丰富的活性位点、孔径灵活可调、易化学修饰等特点,备受关注。据报道,金属有机骨架其对挥发性有机物吸附性能远远优于活性炭、硅基材料等传统吸附剂。1,3,5-三(4-羧基苯基)苯(H3
BTB)作为一个具有中心对称结构的三配位桥联刚性配体,因其结构稳定、配位方式多样,常被用于金属有机多孔材料的合成及性能研究。近年来,学界通过改性,促进多金属氧酸盐类金属有机多孔材料的官能化,调控其物理和化学性质,实现了该类材料应用于气体吸附和催化。然而,由于工业企业生产工艺中溶液的使用等原因,多数企业排放的废气中常含有水蒸气,其含量在10-70%之间。水分子的存在不仅会使金属有机多孔材料的框架结构塌陷或二次团聚,还会与目标挥发性有机物分子发生竞争吸附关系,影响金属有机多孔材料在高湿工况下对挥发性有机物的吸附性能,这极大的限制了金属有机多孔材料在挥发性有机物吸附领域的实际工业应用。
实现思路