Page 98 - 《精细化工》2023年第1期

·90· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

HCPs 的 SEM 图见图 4。可以看出，HCPs 是由
形状不规则的微小颗粒组成的松散团聚体 [23] ，表面
形态类似岩石；与 HCP-3、HCP-5 相比，HCP-4 有
大量颗粒团聚，表面更加粗糙，能提供更大的比表
面积。

图 4 HCP-3（a）、HCP-5（b）和 HCP-4（c、d）的 SEM 图
Fig. 4 SEM images of HCP-3 (a), HCP-5 (b) and HCP-4 (c, d)

2.2 HCPs 对不同 VOCs 吸附性能研究
图 5 为 HCPs 对邻二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、
乙酸甲酯、甲醇、异丙醇的静态吸附曲线。可以看
出，HCPs 对 VOCs 吸附量均随吸附时间延长而增
加。其中，HCPs 对邻二甲苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、
甲醇、异丙醇的吸附量呈现缓慢增长趋势，约在 40 h
吸附达到饱和；HCPs 对甲苯的吸附量在前 5 h 增长
速率较快，随后速率增加减缓，在 43 h 后达到吸附
饱和状态。这是由于开始时吸附主要在 HCPs 表面
进行，吸附速率较快；随着吸附时间的延长，HCPs
表面 VOCs 浓度升高，吸附过程转为以内部扩散为
主，由于内部阻力较大，致使吸附速率降低 [24] 。另
外，HCP-4 比表面积最大，对 VOCs 吸附量也最大。
同一 HCP 对含芳香环 VOCs 吸附量均大于对醇类
VOCs 的吸附量，HCP-4 对邻二甲苯的吸附量为
437.89 mg/g，而对甲醇的吸附量为 190.48 mg/g。将
HCP-4 对甲苯的吸附量与已报道文献结果进行对比
（见表 2）可看出，HCP-4 对甲苯的吸附量优于比
表面积相近的活性炭 [25] 和分子筛 [26] ，但远低于咔唑
基 HP [27] 对甲苯的吸附量，进一步说明吸附剂结构是
影响其吸附量的关键因素。

图 5 HCPs 对芳环类、酯类、醇类 6 种 VOCs 静态吸附
曲线
Fig. 5 Static adsorption curves of HCPs on aromatic ring,
ester and alcohol 6 kinds of VOCs

图 5 中，HCP-4 对不同 VOCs 的吸附量大小顺
序为：邻二甲苯>甲苯>乙酸乙酯>乙酸甲酯>异丙醇>
甲醇。这一结果与吸附质的相对分子质量、动力学