刘 芳, 李 孟, 李雨薇, 齐学进, 李 炜, 赵朝成, 韩丰磊

(1.中国石油大学(华东)化学工程学院,山东青岛 266580; 2.石油石化污染物控制与处理国家重点实验室,北京 102206)

挥发性有机污染物(VOCs)来源广泛,可增强温室效应、参与光化学反应[1]、破坏臭氧层[2]、绿植、损害材料;此外产生的烟雾具有恶臭,可引起呼吸道疾病[3]、损害神经系统、致癌、致死。即使在低浓度下,对环境和人体亦有威胁[4]。现有VOCs处理法主要为传统的吸附法、光催化法、催化燃烧法以及新型的生物膜法、低温等离子体技术等[5-7]。在众多方法中,吸附法被认为是一种成熟、有效的VOCs去除方法。目前活性炭、分子筛、活性炭纤维、石墨烯、氧化石墨烯(GO)、碳纳米管(CNT)以及金属有机骨架(MOF)等多孔材料被用作VOCs吸附剂,其中活性炭因其丰富的孔隙结构、高比表面积被广泛应用,但具有易燃、适用范围小等缺点。此外,其他材料亦存在诸多限制,如分子筛孔隙率低、吸附性能有限;MOF水稳定性能差[8]、选择吸附性低,均会造成二次污染。石墨烯(GE)具有高比表面积、孔隙结构丰富、表面富含官能团、高吸附性能、稳定性好等特点,王洪喜等[9]以氧化石墨还原法制备的石墨烯吸附甲苯,在25 ℃、甲苯气速200 mL/min、床层高达10 mm条件下,甲苯饱和吸附率为100×10-3,且吸附过程符合假二级动力学模型和Freundlich模型。Kim等[10]通过实验证明改性石墨烯比表面积增加,可归因于KOH活化、微波辐射协同热处理,使得石墨烯表面氢键断裂;且发现高吸附性主要因甲苯中苯环和石墨烯之间的π-π键作用。Guo等[11]以独……