氧化硅-石墨烯气凝胶介孔复合材料的合成及其对苯的吸附性能

采用水热法快速合成了一种新型介孔氧化硅-石墨烯气凝胶复合吸附材料(MSGA)。通过X射线衍射、扫描电镜等方法对MSGA进行表征。结果表明,经过水热反应和冻干处理后的MSGA材料的介孔结构保持完好,介孔氧化硅在MSGA中的分散具有高度均一性。当介孔氧化硅的含量达到88.2(wt)%时,MSGA的比表面积可达395.5m~2/g。MSGA材料对苯蒸汽的常温常压吸附量为10.77mL/g,是石墨烯气凝胶的13倍,吸附穿透时间达到石墨烯气凝胶的34.4倍。在0.8%的环境湿度下,由于材料表面羟基的亲和性,进一步提升了对苯的吸附。得益于超低密度和丰富的内部孔隙结构,MSGA能够适应高达500mL/min的气流量。上述结果表明,该复合材料在VOCs消除领域具有广阔的应用前景。     

CuMn2O4@GA复合材料的合成与CO转化

催化氧化法在CO消除领域广泛应用,合成了单分散多孔微球催化剂CuMn₂O₄及其石墨烯气凝胶(GA)超轻复合材料CuMn₂O₄@GA。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法表征了材料结构。结果表明,水热法是理想的石墨烯复合材料合成方法。CuMn₂O₄@GA材料结构强度良好、质地均一,催化剂颗粒在气凝胶结构中充分分散。催化性能测试表明,CuMn₂O₄形貌与CO在其表面的吸附和催化转化行为密切相关。得益于复合材料的低密度网络结构,在60000 mL/(g(cat)·h)的高通量进气和128℃下实现了CO的完全转化。进气湿度对复合材料CO催化活性无明显影响,多次重复活化和使用测试表明复合材料具有良好的结构保持性和优良的应用经济性。