第七章 气体在固体表面上吸附.ppt

（5）硅藻土 硅藻土主要由无定型的二氧化硅组成，并含有少量Fe 2O3、CaO、MgO、Al 2O3及有机杂质 天然硅藻土有特殊的多孔性结构，这种微孔是其具有特征理化性质的原因 用于保温材料、过滤材料、填料、吸附剂 （6）分子筛 分子筛是一种微孔型的具有骨架结构的晶体，它的骨架中有大量的水，一旦使其失水后，其晶体内部就形成了许许多多大小相同的空穴，空穴之间又有许多直径相同的孔道相联。脱水的分子筛具有很强的吸附能力，能将比孔径小的物质的分子通过孔吸到空穴内部，而把比孔径大的物质分子拒于空穴之外，从而把分子大小不同的物质分开，正因为它具有这筛分分子的能力，所以称为分子筛。 分子筛主要是以SiO2和Al 2O3为主要成分的结晶硅酸盐，具有均一微孔结构而能将不同大小的分子分离或选择性反应的固体吸附剂或催化剂。 分为天然和合成两类 用作吸附剂（干燥、纯化、有效分离某些气体或液体混合物），也可用作催化剂。 （7）活性氧化铝 活性氧化铝是具有吸附和催化性能的多孔大表面氧化铝，其化学组成为Al 2O3.xH 2O,也称水合氧化铝. 多孔结构来源于氢氧化铝脱水形成的微孔和颗粒间隙. 广泛用于炼油、橡胶、化肥、石油化工中的吸附剂、干燥剂、催化剂和载体。 固-气吸附的应用 利用物理吸附测定固体比表面 利用物理吸附，计算吸附剂平均孔径与孔径分布 有用气体组分的提取和无用气体组分的去除 例：干燥空气的制备、废气和毒气的净化、混合气中某中有用有机成分的回收、脱气获得高真空等。 固-气吸附在环境保护中有着特殊的地位。 固体吸附剂在环境科学中的应用 1）吸附式空气取水取水方法 有人提供了一种环保、节能的空气取水新技术,它利用固体吸附剂吸附空气中的水分,通过太阳能或其他热源加热使吸附的水分脱附并冷凝获得淡水。文中利用自制的复合吸附剂SWS-n作为吸附材料,利用固体吸附剂吸附空气中的水分,加热吸附剂使吸附的水分脱附,脱附的水蒸气经过冷凝而获得淡水。 以某人工合成的吸附材料SWS为基质,复合某无机盐制成的复合吸附剂SWS - n具有很高的吸附水能力,其最大饱和吸附水量高达175 %左右,大大高于现有的吸附剂;在80 ℃的较低加热温度下,每kg 吸附剂产水量高达1. 6 kg ,具有很高的取水效率。 通过实验表明,每kg吸附剂可获得水量约1. 6 kg ,具有很高的取水效率。吸附式空气取水方法同吸收法相比,具有系统装置简单、体积小、效率高的优点。 2）用煤基吸油剂和活性碳治理空气中的沥青烟 沥青烟系建筑、石油、冶金、焦化等工业部门中沥青、石油、煤炭等在高温下挥发到环境空气中的烟雾物质，严重污染环境。沥青烟的组分主要是多环芳烃，包括萘、菲、蒽、酚、咔唑、吡啶、吲哚、茚等一百多种有机物。医学研究表明，它们对人体及动植物均会造成严重危害，特别是其中的多节环烃苯并芘，是一类致癌物或强致癌物。 有人对沥青烟的脱除效果研究表明，采用固体吸附剂能使其脱除率大于90% ，可用于污染治理。实验发现，煤基吸油剂和活性碳对沥青烟均有很好的吸附能力，可用于污染治理和劳保防护。 3）甲醛在环境中对机体有诸多不利的影响。随着生活水平的提高和卫生意识的增强,人们现在越来越关注它在环境中的存在(尤其是在室内装修方面) ,因此对它的研究也较多。国内外建立了许多空气中甲醛有效的检测方法,而对甲醛的生物检测方法研究却很少。 气相色谱- 质谱(GC2MS)法用固体吸附剂(石墨碳和碳分子筛结合)对空气中的醛类化合物进行采样，再解吸进入GC分离，MS分析。其检出限为615 ×10- 4mg/ m33。 4）利用固体吸附剂去除烟道气中的CO2 以色列Solmecs公司开发出一种从气流(电厂烟道气)中去除CO2的新方法。该法被称作化学-温度-交替吸附(CTSA ) 法, 使用一种由该公司开发出的具有专利权的固体吸附剂。这种高孔隙度吸附剂在45～65℃利用化学吸附将CO2从气流中吸附去除；吸附的CO2在100～125℃被解吸, 同时使吸附剂的活性再生 5）其他应用 在环境监测中利用固体吸附剂采样 固体吸附剂在煤燃烧中的应用 天然气脱水方法——固体吸附法 * a)在较低压力下，吸附量迅速增加，达到一定压力后吸附量趋于恒定（极限吸附量）。极限吸附表示单分子层饱和吸附或微孔吸附剂的的微孔被充满； * 吸附等量线 根据交点的温度与压力，画出一条p~T线，这就是吸附量为q1时的吸附等量线。 选定不同的吸附量，可以画出一组吸附等量线。 从图上可见，保持吸附量不变，当温度升高时，压力也要相应增高。从等量线上可以求出吸附热。 Langmuir吸附等温式 Langmuir吸附等温式描述了吸附量与被吸附蒸汽压力之间的定量关系。他在推导该公式的过程引入了