近日，我所低碳烃综合利用及沸石催化材料研究组（DNL0804组）朱向学和李秀杰团队在脱除不同分子尺寸的挥发性有机化合物（VOCs）吸附材料的研发方面取得新进展。

VOCs治理是大气污染治理的重要组成部分，是我国改善空气质量、打赢蓝天保卫战的重要抓手。吸附脱除、或其与燃烧法的组合工艺是目前工业VOCs 废气处理最常用方法，其核心和关键在于高效吸附材料，尤其是高湿气氛、多组分复杂工况条件下高效大容量吸附材料的开发。

针对常用沸石吸附材料（MFI、Y等）孔道结构单一，难以实现高湿气氛下多组分VOCs高效吸附的问题，基于团队近年来在沸石分子筛合成（Angew. Chem. Int. Ed., 61 (2022) e202113077; Micropor. Mesopor. Mater. 337, (2022) 111911; J. Phys. Chem. Lett., (2021) 9398; ACS Appl. Mater. Interfaces, 13 (2021) 31756; Chin. J. Catal., 42 (2021) 2078; J. Mater. Chem. A, 8(2020)26139; J. Mater. Chem. A, 7(2019) 7573; J. Mater. Chem. A, 6(2018) 12244等）和吸附材料 (CN202011457664.2; CN202110184798.X; CN202111545453.9; CN202211446082.3等)研发基础上，提出了沸石晶化前驱体液可控水解和自组装的合成策略，通过对水解过程（模板剂类型及含量、碱度等）和自组装过程（干燥条件等）的调控，制备得到具有丰富开放微孔结构的新型硅基吸附材料（MIS），并可实现MIS材料孔结构的灵活调变，优选条件下制备得到的MIS材料的微孔孔容~0.28 cm3/g，且微孔分布较宽（0.5~2.0 nm），赋予其吸附不同分子尺寸VOCs的能力。

在高湿度条件下间二甲苯吸附过程中，MIS材料表现出较MCM-41、Silicalite-2、硅胶、SBA-15和多级孔ZSM-5等传统吸附剂更优异的吸附性能，同时在多次循环吸附-脱附实验中未见吸附量降低；在丙酮、异丙醇、甲苯、苯乙烯、间二甲苯和三甲苯等不同分子尺寸VOCs的吸附中均表现出优异的吸附性能。该工作为相关新型吸附材料的开发提供了新思路。

相关工作以“Rational design of a novel Silica-Based material with abundant open micropores for efficient VOC removal”为题，发表在Chemical Engineering Journal上。该工作的第一作者是我所2020级博士研究生于强。该工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院STS区域重点项目等资助。(文 李俊杰，于强；图 于强)

相关链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.140077