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空气净化凝胶在环境净化中有哪些应用?

2020-12-21 14:48:43

随着经济快速发展,全球变暖和大气污染、水污染等环境问题日趋严峻,对生态系统和人类生存与健康构成了严重威胁。而空气净化凝胶应运而生,那么空气净化凝胶在环境净化中有哪些应用?

空气净化凝胶

空气净化领域,吸附法具有成本较低、适用范围广、使用简便、无二次污染且吸附剂可循环使用等优点,在环境净化领域得到了广泛应用。气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚集形成纳米多孔网络结构,并在孔隙中充满气态分散介质的一种多孔固体材料。气凝胶具有相当高的比表面积、孔隙率高、可调控的开放孔隙结构、易于化学修饰的表面以及多样化的种类和形态,在气体吸附净化、水体净化等环境净化领域展现出广阔的应用前景。


气凝胶在环境净化中的应用

SiO2气凝胶作为吸附材料具有吸附效率高、脱附方便、本身性能稳定等优点,是研究较多、成熟的气凝胶材料,会先被应用到气体吸附净化领域。通过对SiO2气凝胶进行氨基功能化或疏水改性,可以进一步提升其对CO2或VOCs的吸附性能。改性后的SiO2气凝胶在干燥、潮湿条件下对10%(体积分数)CO2的吸附量分别可达1.95 mmol/g和6.97 mmol/g。


气凝胶的结构特点

对于多孔吸附材料而言,比表面积、孔隙结构以及表面化学性质是影响其吸附性能的关键因素。气凝胶具有三维连续纳米多孔网络结构,孔隙率可高达99.8%,其中SiO2气凝胶和活化后碳气凝胶的比表面积分别可达约1000 m2/g、3300 m2/g,高孔隙率和比表面积提供了大量表面活性吸附位点,使其具有很好的吸附性能,是活性炭吸附能力的6倍。此外,气凝胶开放连通的孔隙结构有利于气体扩散流动,使气体分子易于与吸附位点接触。因此,无论是在气体吸附净化还是水体净化中,气凝胶都扮演着重要的角色。

值得注意的是,仅依靠气凝胶自身网络结构对气体进行物理吸附,吸附量有限,吸附选择性不高,在实际应用中共存气体组分的竞争吸附往往对目标气体的吸附产生不利影响。因此,近年来的研究工作大多集中在对气凝胶进行修饰改性以提升其对目标气体的吸附量和/或选择性。


江门市喜庆健康科技有限公司主要研发除菌杀菌喷雾以及空气净化凝胶等产品,如有需要敬请联系我们哦。


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