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气凝胶的吸附特性及应用

气凝胶被科学家们描述为“终极海绵”,其表面的数百万小孔使其成为在水中吸附污染物的理想材料。

由于气凝胶由纳米颗粒骨架构成,具有高通透性的三维纳米网络结构,拥有很高的比表面积(600~1200 m2/g) 和孔隙率(高达90 %以上),且孔洞又与外界相通,因此它具有非常良好的吸附特性,在气体过滤器、吸附介质方面有着很大的应用价值——可应用于海上漏油处理、色素吸附剂等。

卡纳茨迪斯已经研制出一种新型气凝胶,用于除去水中的铅和水银。某些形式的气凝胶可吸附溢出的油,可以用它来处理一些环境灾祸。

对比疏水二氧化硅气凝胶、活性炭纤维以及活性炭颗粒对吸附介质为苯、甲苯、四氯化碳、乙醛的吸附性能测试结果,比较发现,二氧化硅气凝胶的吸附性能较活性炭纤维和活性炭颗粒更为优越。而且,通过改性制备出的疏水二氧化硅气凝胶,可以避免亲水型活性炭在潮湿环境下吸附性能大幅降低。同时若将二氧化硅气凝胶进行第一次吸附脱附后,再次进行吸附研究,二氧化硅气凝胶可方便地经由热气流脱附,再吸附容量基本不变,这就为循环利用创造了有利的条件。

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