MFI型分子筛在VOCs去除领域的研究进展

冯勇超¹，于庆君^1,2，易红宏^1,2，唐晓龙^1,2，黄永海¹，张媛媛¹，庄瑞杰¹

1. 北京科技大学能源与环境工程学院2. 工业典型污染物资源化处理北京市重点实验室

摘 要：挥发性有机物（VOCs）的排放对自然环境和人类健康造成了严重危害,开展VOCs治理研究工作刻不容缓。常见的VOCs治理方法主要有吸附法、生物法、吸收法、冷凝法和催化燃烧法等。针对工业生产中VOCs浓度低、风量大、温度低等特点,吸附+催化处理工艺近年来受到广泛关注。吸附净化技术的核心是吸附剂。目前,常见的吸附材料主要有活性炭、硅胶、分子筛等,由于工业VOCs中含水的特点以及材料本身的性质,MFI型分子筛凭借其独特的孔道结构和可调的硅铝比等优势在VOCs去除领域应用较为广泛。MFI型分子筛按其元素组成可分为ZSM-5、Silicalite-1和TS-1。吸附剂的孔道结构和表面性质决定其对VOCs的吸附效果。在工业净化过程中,VOCs含水问题极大地减弱了分子筛的吸附性能。因此,近年来除研究提高分子筛对VOCs的饱和吸附量外,研究者们还对工业VOCs中含水问题进行了深入的研究,目前常见的疏水改性方法主要有提高分子筛的硅铝比和表面硅烷化两种改性方式。MFI型分子筛作为催化剂载体,其活性组分和载体共同决定了负载型催化剂对VOCs的去除情况。复合活性组分、载体结构以及优异的催化剂制备方法均能够提高其催化氧化VOCs的性能。本文归纳了近年来MFI型分子筛在VOCs去除领域的主要研究成果和进展,分别对MFI型分子筛的结构性质及其在吸附和催化氧化VOCs方面的应用进行了介绍,分析了其在吸附和催化领域中面临的问题,最后针对工业源VOCs的排放特征,对MFI型分子筛的应用前景进行了分析与展望。

关键词：MFI型分子筛;挥发性有机物;吸附;催化氧化;