【研究领域】:化工新材料
【成果概述】:针对气体中有毒有害污染物的高效去除,开发了一系列氨基改性气凝胶材料。氨基杂化气凝胶的制备采用自催化一步溶胶-凝胶工艺,工艺简捷、且不需要加入酸/碱催化剂,相对于传统的气凝胶制备工艺,该工艺更安全、绿色环保、成本更低。氨基杂化气凝胶对空气中的固相和气相污染物的去除效果大大优于传统的活性炭、P25、分子筛等材料。
【技术状态】:技术攻关和演示验证
【先进程度】:国际先进
【技术特点】:1、固体颗粒(如PM2.5)的去除:相对于传统的HEPA,气凝胶具有两方面的优势:一是其大孔隙率可以提供更多的颗粒留存空间,使用寿命更长;二是气凝胶在使用周期中的气体阻力稳定,气体通量随颗粒累积变化不大。2、甲醛的去除:相对于传统的活性炭材料,氨基改性气凝胶可以对甲醛选择性化学吸附,使其吸附量更大、吸附更稳定,被吸附的甲醛不会脱出造成二次污染。此外,氨基改性TiO2/SiO2复合气凝胶可以通过吸附-催化对甲醛进行吸附-分解。3、VOCs去除:表面化学改性气凝胶可以对VOCs进行化学吸附,相对于传统的物理吸附,吸附量大且循环稳定性好。此外,氨基改性TiO2/SiO2复合气凝胶可以通过吸附-催化对VOCs进行吸附-分解。4、脱硫、脱碳、脱销:氨基改性气凝胶可以对CO2、SO2、NOx等气相污染物化学吸附、分解,由于气凝胶比表面积高、孔隙率大,其性能远优于传统的吸附剂。
【技术指标】:氨基改性气凝胶材料表面氨基含量高达11mmol/g,孔隙率>95%,密度和颗粒尺寸可调。
【应用概况】:空气净化用气凝胶材料可用于以下领域:1、室内空气的净化和调节,如室内空气中PM2.5、甲醛、VOCs、醇类、等污染物的去除,以及空气湿度和温度的调节等。2、航空航天领域,如载人航天器、潜艇等密闭设备中的生命维持系统,去除空气中的CO2。3、烟气脱碳、脱硫、脱销等。4、其它需要对气体中的固相和气相污染物去除的领域。
【专利状态】:申请发明专利7项,获授权1项
【合作方式】:技术咨询
【预期效益】:待补充
【项目负责人】:孔勇
【评价与获奖】:教育部技术发明奖二等奖
【联系方式】:吕凤兰,殷绚,025-58139211,lvflnjut@163.com