二氧化硅基单宁复合材料对甲醛的吸附性能研究

基于室内空气环境中甲醛污染的问题，以常见的林副产品单宁酸为吸附源，树枝状介孔纳米二氧化硅(DMSNs)为基体，经中间体氨基改性二氧化硅(DMSNs-NH₂)制备了二氧化硅基单宁复合材料(DMSNs-tannin),当单宁酸添加量为0.3、 0.4和0.5 g时制备的复合材料分别为DMSNs-0.3、DMSNs-0.4和DMSNs-0.5;采用SEM、TEM、氮气吸附-脱附等温线、FT-IR和TG分析表征其结构，考察了不同单宁负载量对其甲醛吸附性能的影响，并进行吸附动力学探究。研究结果表明：该复合材料孔道结构丰富，热稳定性高，与DMSNs-NH₂相比，DMSNs-tannin具有更优异的甲醛吸附性能；复合材料DMSNs-0.5的单宁酸负载量最高，达23.60%,负载效率为47.33%,吸附6 h时甲醛吸附率为86.19%。DMSNs特殊的介孔结构为甲醛有效扩散提供了通道，其吸附过程更符合准二级动力学模型，说明其对甲醛的吸附主要为化学吸附，与吸附位点有关，是在复合材料表面的吸附与颗粒内扩散的复合吸附过程。