納米微孔活性硅吸附性

吸附二惡英性能

對活性硅及活性碳(垃圾焚燒電廠用)在不同時間段的吸附能力進行比較，實驗結果如圖1所示。當吸附時間為10min時，活性硅對二惡英的吸附量略高于活性碳，隨著吸附時間的延長，活性硅和活性碳的吸附量基本相當。1g 活性硅 1h 吸附量為 0.3599 ng I-TEQ，表明活性硅材料在高溫煙氣夾帶流中對二惡英的吸附速率較快，且后期吸附能力基本等同于活性碳。由于活性硅屬于無機非金屬材料，不會對袋式除塵器產生燒袋或損傷，也不會對電除塵器構成安全隱患，因此可作為煙氣噴射吸附凈化材料，與現(xiàn)有除塵設備結合使用，應用于垃圾焚燒、生物質燃燒、冶金等高溫煙氣二惡英的脫除凈化。

對其它有害氣體的吸附性能

活性硅對多數(shù)揮發(fā)性有機氣體和酸性氣體，尤其是甲醛、甲苯等室內有害氣體具有很強的吸附能力，且飽和時間較短，吸附速率快。與其它吸附材料相比，活性硅對甲醛的吸附速率與飽和吸附量高出幾十到幾百倍，且極少脫附

活性硅吸附材料飽和吸附量

活性硅顆粒內部呈蜂窩狀、彎曲層片狀結構，內部微孔極其發(fā)達，孔徑0.1-0.5μm，對多種物質具有極強的吸附能力，也為孔道中的反應提供了場所

納米微孔活性硅在高效凈化甲醛涂料中的應用

涂料是涂覆在建筑物或者制品表面起保護和裝飾作用的一類膜材料。涂料種類繁多、適應性強、使用方便、成本低廉，具有防腐、絕緣、導電、防火以及美觀等重要作用，廣泛應用于各種金屬、木材、水泥、磚石、皮革、織物、塑料、橡膠、玻璃及紙張表面，在國民經(jīng)濟和國防建設中占有重要地位。

目前，在建筑涂料的乳液及助劑中存在的游離單體，易產生大量揮發(fā)性有機物(VOC)、甲醛、苯等有害性揮發(fā)物，這些揮發(fā)物不僅會污染環(huán)境，而且嚴重危害人體健康，容易引發(fā)慢性呼吸道疾病、白血病等，其中VOC和甲醛是危害最嚴重、最具代表性的有害氣體物質。隨著人們環(huán)境保護意識的提高，各國環(huán)保法規(guī)對涂料體系中VOC和甲醛的含量進行嚴格限制，我國也加強了相關政策的制定。我國GB 18582-2008中規(guī)定建筑內墻涂料VOC含量小于120g/L，甲醛含量小于0.1g/L，外墻涂料VOC含量小于200g/L。隨著對涂料中VOC含量限制政策的陸續(xù)出臺，傳統(tǒng)溶劑型涂料因其VOC含量太大，對環(huán)境污染嚴重，生產能耗大，其市場份額正大幅度降低，具有低污染環(huán)保特性的高固化涂料、粉末涂料、水性涂料等綠色環(huán)保涂料在全球涂料市場成為持續(xù)熱點。

水性涂料是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ木G色環(huán)保涂料，它是指用水作溶劑或者作分散介質的涂料。與粉末涂料和高固化涂料相比，水性涂料具有易凈化、低成本、低粘度、良好的涂布適應性、無毒性、無刺激、不燃性等特點，已成為綠色環(huán)保涂料的主要發(fā)展方向。2010年，水性涂料的總產量約為416萬噸左右，2012年，水性涂料建筑涂料已經(jīng)占整個涂料行業(yè)的38%。我國涂料行業(yè)"十二五"環(huán)保發(fā)展規(guī)劃中明確提出:全面推進涂料水性化，高固體分醇酸涂料份額提高20%，大力發(fā)展無毒、低污染、高性能、節(jié)能與功能性涂料，同時單位能耗在2009年基礎上降低20%，重點發(fā)展涂料與無機顏料的循環(huán)經(jīng)濟項目;

納米微孔活性硅具有高白度、高孔隙率、大比表面積，對甲醛具有強吸附能力;納米微孔活性硅載Ag-AgBr-TiO2復合光催化劑采用化學沉淀法制備，能夠在可見光照下將甲醛等室內有害氣體高效降解為CO2和H2O，同時具有抑菌和抗菌的功能;采用有機硅表面改性劑對納米微孔活性硅吸附材料進行表面化學包覆改性，將表面改性后的活性硅多孔吸附材料作為一種新型的涂料顏料。以改性后的活性硅替代70%以上鈦白粉，同時添加活性硅負載Ag-AgBr-TiO2復合催化劑，確定了一種新型高凈化甲醛、具有抗菌抑菌功能和調節(jié)室內濕度的功能涂料配方及其生產工藝。

利用納米微孔活性硅生產的高凈化甲醛涂料中不含揮發(fā)性有機物和重金屬類有害物質，各項性能均達到GB/T9756-2009《合成樹脂乳液內墻涂料》的規(guī)定，對甲醛的凈化性能高達99%、甲醛凈化效果持久性高達90%以上，均超過JC/T 1074-2008《室內空氣凈化功能涂覆材料凈化性能》規(guī)定的甲醛的凈化性能≥75%、甲醛凈化效果持久性≥60%的標準要求，該指標達到國內領先水平

納米微孔活性硅在垃圾焚燒煙氣凈化中的應用

納米微孔活性硅吸附材料具有容重小、空隙發(fā)達、比表面積大、表面活性基團多等特性，對二惡英、SO2、H2S、HCl等氣體以及揮發(fā)性重金屬具有極強的吸附性能。

在垃圾焚燒電廠的工業(yè)試驗結果表明:在與活性炭相同噴入量的情況下，納米微孔活性硅吸附材料對二惡英的脫除效率達到99%以上，排放煙氣中二惡英的濃度低于0.1ng/Nm，符合EU2000/76/EC的排放標準，也遠低于我國2014年7月1日起頒布實施的0.1 ng/Nm的排放標準;同時煙氣中SO2、HCl等有害氣體的排放濃度也遠遠低于國家標準規(guī)定的排放濃度

利用納米微孔活性硅吸附材料作為煙氣凈化的反應劑，在進布袋除塵器的煙道以及布袋除塵器中反應劑粉體與煙氣充分接觸，活性硅復合材料通過化學吸附和物理吸附的方式對煙氣中的二惡英、酸性氣體、揮發(fā)性重金屬等有害氣體進行綜合凈化脫除;反應后的粉體經(jīng)布袋除塵器收集、螯合處理后排出;凈化后的煙氣由排風機經(jīng)煙囪排入大氣。同時，由于活性硅屬無機非金屬粉體材料，對濾袋具有保護作用，也便于布袋除塵飛灰的固化處理。

納米微孔活性硅通過優(yōu)化制備條件、控制材料孔徑及孔結構、表面改性處理等技術途徑，可獲得具有大比表面積和強吸附性能的新型環(huán)境材料。該類材料具有特定的孔結構和孔徑范圍，比表面積大，對甲醛等室內有害氣體吸附性能超強，可廣泛應用于室內空氣污染治理，同時也可應用于垃圾焚燒、汽車尾氣、金屬冶煉等領域的高溫煙氣PM2.5污染控制等領域，應用前景廣闊。

主要用途:

可與有機物反應，作為有機硅高分子材料的原料

金屬硅通過提純制取多晶硅。

金屬表面處理。

替代納米碳粉或石墨，作為鋰電池負極材料，大幅度提高鋰電池容量

本書從表面活性劑結構與性能關系出發(fā)，系統(tǒng)論述了表面活性劑結構對表面活性劑性能的影響和表面活性劑性能在納米技術中的應用。其中包括:利用表面活性劑在溶液中形成膠團的特性，作為超微反應器合成和制備納米粉體;利用表面活性劑在界面的吸附性和反應性，對納米粉體材料進行表面修飾和改性;利用表面活性劑的偶聯(lián)作用和反應性，制備納米復合材料;利用表面活性劑的定向排列形成的模板效應，制備納米結構材料和納米器件;高分子表面活性劑在制備特殊結構納米材料中的應用;特殊結構表面活性劑制備納米脂質體以及表面活性劑結構與脂質體性能之間的關系;LB膜的制備和所采用的表面活性劑類型及相關功能配合物。本書作者從實際經(jīng)驗出發(fā)，根據(jù)大量的研究結果分別對表面活性劑在納米技術中的應用進行了分類介紹。