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近日,，大連化物所低碳烴綜合利用及沸石催化材料研究組（DNL0804組）朱向學研究員和李秀杰研究員團隊在脫除不同分子尺寸的揮發(fā)性有機化合物（VOCs）吸附材料的研究方面取得新進展,，制備了富含開放微孔的新型硅基材料用于VOCs的高效脫除,。

VOCs治理是大氣污染治理的重要組成部分,，是我國改善空氣質量,、打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的重要抓手,。吸附脫除或吸附脫除與燃燒法組合工藝是目前工業(yè)VOCs 廢氣處理最常用方法,，其核心和關鍵在于高效吸附材料,，尤其是在高濕氣氛、多組分復雜工況條件下高效大容量吸附材料的開發(fā),。

針對常用沸石吸附材料（MFI,、Y等）孔道結構單一,，難以實現(xiàn)高濕氣氛下多組分VOCs高效吸附的問題，基于團隊近年來在沸石分子篩合成（Angew. Chem. Int. Ed.,，2022,；Micropor. Mesopor. Mater.，2022,；J. Phys. Chem. Lett.,，2021；ACS Appl. Mater. Interfaces,，2021,；Chin. J. Catal.，2021,；J. Mater. Chem. A,，2020；J. Mater. Chem. A,，2019,；J. Mater. Chem. A，2018等）和吸附材料（CN202011457664.2,；CN202110184798.X,；CN202111545453.9；CN202211446082.3等）研發(fā)基礎上,，本工作中,，該團隊提出了沸石晶化前驅體液可控水解和自組裝的合成策略，通過對水解過程（模板劑類型及含量,、堿度等）和自組裝過程（干燥條件等）的調控,，制備得到具有豐富開放微孔結構的新型硅基吸附材料（MIS），并實現(xiàn)了MIS材料孔結構的靈活調變,。在優(yōu)選條件下,，團隊制備得到的MIS材料的微孔孔容約0.28cm³/g，且微孔分布較寬（0.5至2.0 nm）,，具有吸附不同分子尺寸VOCs的能力,。

研究發(fā)現(xiàn)，在高濕度條件下間二甲苯吸附過程中,，MIS材料表現(xiàn)出較MCM-41,、Silicalite-2、硅膠,、SBA-15和多級孔ZSM-5等傳統(tǒng)吸附劑更優(yōu)異的吸附性能,，同時在多次循環(huán)吸附—脫附實驗中未見吸附量降低；在丙酮,、異丙醇,、甲苯、苯乙烯,、間二甲苯和三甲苯等不同分子尺寸VOCs的吸附中均表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能,。該工作為相關新型吸附材料的開發(fā)提供了新思路。

相關工作以“Rational design of a novel Silica-Based material with abundant open micropores for efficient VOC removal”為題,，于近日發(fā)表在Chemical Engineering Journal上,。該工作的第一作者是大連化物所DNL0804組博士研究生于強。該工作得到國家重點研發(fā)計劃,、國家自然科學基金,、中科院STS區(qū)域重點項目等項目的資助。(文/李俊杰,、于強 圖/于強)

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