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随着现代工业的发展,对挥发性有机化合物(VOCs)的控制和治理已成为环保领域的研究热点之一。吸附法是处理VOCs的一种有效方法,目前常用的活性炭吸附剂在吸附过程中易燃易爆,而且脱附再生困难,难以适应复杂多变的工业废气的治理。本文采用商用Na-ZSM-5分子筛,通过离子交换法制备出H-ZSM-5分子筛,考察了不同表面阳离子和硅铝比对ZSM-5分子筛疏水性以及吸附甲苯性能的影响。发现Na-ZSM-5分子筛比H-ZSM-5分子具有更好的甲苯吸附性能,且疏水性更好；高硅(Si/Al=300)的Na-ZSM-5分子筛拥有更好的疏水性和对甲苯的选择性吸附能力。同时采用热重分析技术(TGA)考察了ZSM-5分子筛上甲苯的脱附情况,发现几种ZSM-5分子筛在400℃前均能将甲苯脱附完全,具有较好的热脱附再生性能。为进一步探索ZSM-5沸石分子筛对各类有机废气的吸附特性,论文以四类VOCs(如醇类、酯类、烃类、酮类)作为探针物,考察了它们在Na-ZSM-5分子筛上的吸附-脱附性能。结果表明,Na-ZSM-5分子筛更适合吸附小分子VOCs,如异丙醇、丙酮、乙酸乙酯等碳数小于6的有机物；而对一些大分子VOCs,如环己烷和环己酮,由于不能进入其孔道,内比表面积无法利用,吸附效果较差。另外,对于拥有相同基团的VOCs分子,随着碳数的增加,分子大小和极性均增大,其与分子筛的作用力越强,在分子筛上的吸附量也越大。为了解Na-ZSM-5分子筛对实际工业废气的吸附性能,论文模拟了几种常见的工业废气,对Na-ZSM-5分子筛在处理模拟废气的应用进行了考察。结果显示,Na-ZSM-5分子筛对模拟废气均有较好的吸附效果,对废气中小分子、极性强的VOCs表现出较大的选择吸附特性,而对大分子、极性弱的VOCs吸附效果不太理想。