杂化二氧化锰气凝胶的制备及其对氨气的吸附性能探究

作者：智建辉; 师泽鹏; 孙小倩; 陈婷; 耿红^*

来源：中国环境科学, 2023, 1-12.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20230313.001

• 杂化二氧化锰气凝胶
• 纤维素纳米纤维
• 氨气
• 吸附剂

氨气(NH3)是促成雾霾形成的“催化剂”， 在大气污染治理中分量重，氨气的净化治理是关系到国计民生的大事。3D结构的气凝胶作为高性能气体吸附剂用在NH3吸附领域中是一种新的尝试。本文在已有研究基础上采用一步还原法和冰模板法合成纯二氧化锰气凝胶，因其松散易塌陷，故采用纤维素纳米纤维(CNF)杂化增强纯二氧化锰气凝胶材料的机械性能，通过表征技术，探究其形成机理和微观作用机制，并使用该杂化气凝胶对NH3进行吸附实验。结论为：(1)在材料内部，CNF作为骨架，分散MnO2纳米颗粒，MnO2与CNF表面羟基通过形成氢键结合在一起，有效的提高了材料的机械强度；(2)对NH3的吸附为物理吸附和化学吸附共同作用，NH3分子依靠范德华作用力进入气凝胶孔洞内部，从而被吸附位点所吸附而留存在材料的内部；(3)当环境温度为15℃、相对湿度为50%时，气凝胶材料的吸附效果最优。

• 单位
  山西大学