吸附剂-吸附质相互作用机理.docx

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1、吸附剂-吸附质相互作用机理1、物理吸附物理吸附可归因于分子间引力，即范德华力或色散力。对于多孔吸附剂而言，物理吸附主要取决于其比表面积和孔结构。微孔结构因为可以提供主要的吸附位点成为影响吸附剂物理吸附行为的关键因素。在大多数情况下，只有大孔直接暴露在多孔吸附剂的外表面。中孔是大孔（类似于人体的血管组织）的分支，为VoCS分子进入微孔提供运输通道。从宏观上看，多孔材料的物理吸附过程由比表面积、孔结构、表面性质和吸附质性质决定。从微观上看，主要由范德华力、微孔填充和毛细凝聚作用决定。物理吸附过程由多因素共同控制。2、化学吸附化学吸附是指吸附剂表面官能团与吸附质分子之间的化学反应。多孔材料的表面官能

2、团对VOCS的化学吸附起重要作用。常见的表面官能团中，含氧基团和含氮基团被认为是最重要的化学吸附基团。含氧基团是多孔材料中最丰富的种类，可分为酸性官能团、中性官能团和碱性官能团三种类型。含氮基团是由钱、硝酸和含氮化合物处理引起的，由于含氮基团的吸附剂在小孔中具有较高的分散性，含氮基团的吸附剂的吸附性能优于碱浸渍吸附剂。3、竞争吸附由于工业有机废气中的挥发性有机化合物至少由两种混合气体组成，混合气体系统中各组分的亲和力不同，在吸附动态平衡过程中，吸附亲和力强的VOCS蒸气浓度达到一定程度时，会形成竞争吸附，取代吸附亲和力较弱的VoCS蒸气。在一些实际工况中，水分子可以通过表面氧官能团反应、氢键和毛细管冷凝三种方式竞争占据吸附剂的吸附位。除竞争吸附外，在一定条件下存在水与亲水或水相混相VOCS的协同吸附。