吉林建筑大学 吉林省长春市 130117
摘要：挥发性有机物（VOCs）是一种极具危害性的物质，并且在空气中广泛存在。因而，对人体的健康以及环境都产生了巨大的危害性。本文从挥发性有机物（VOCs）的基本情况入手，通过论述挥发性有机物（VOCs）的特点、危害，指出处理挥发性有机物（VOCs）的必要性，并且就负载型分子筛在挥发性有机物（VOCs）的催化消除上的作用进行一定的阐述，以期能够为挥发性有机物（VOCs）的治理技术提供一定的借鉴。
关键词：分子筛；挥发性有机物；催化消除研究
引言：挥发性有机物（VOCs）是一种极具危害性的物质，并且在空气中广泛存在，不仅会污染大气的环境，更会对人类的身体健康造成巨大的威胁。因此，加强对于挥发性有机物（VOCs）的治理技术的开发、应用就显得尤为重要。催化氧化法能够将空气中的挥发性有机物（VOCs）的浓度进行有效的降低，是一种行之有效的处理挥发性有机物（VOCs）的技术，在未来的发展中，应该被进一步的重视和研究。基于此，本文就负载型分子筛的挥发性有机物（VOCs）催化消除进行了相关的研究。
1挥发性有机物（VOCs）的概述
1.1挥发性有机物（VOCs）的特点
所谓的挥发性有机物（VOCs），往往在熔点上较低，在沸点上通常不高于250℃，根据有机物的化学结构的不同，可以将其划分为烷烃、烯烃、苯系物、醇类、醚类等12类[1]。就其产生的来源看，可以分为自然源和人为源。自然源具有不可控性，一般是植物的生态功能性排放，而人为源则又可以根据产生途径的不同，进一步划分为来自机动车尾气的流动源，以及石油化工、秸秆焚烧等固定源。在流动源中含氧的有机物和烯烃是挥发性有机物（VOCs）的主要成分。就排放量上而言，人为源的排放不足自然源的十分之一，但是，就排放危害而言，由于认为原往往在排放的过程中较为集中并且排放区域多处于人口密集区，这就使得人为排放的危害性更大。
1.2挥发性有机物（VOCs）的危害
挥发性有机物（VOCs）的危害大体而言是对环境的污染以及人体健康的损害，具体而言，则有以下几点。首先，就环境而言，影响空气质量，并且会造成光化学污染，同时臭氧层空洞以及灰霾等都是随着而来的具体危害。其次，对于大多数的挥发性有机物（VOCs）而言，毒性和恶臭气味都是其主要的特征，这就会使得人体在置身于一定浓度的挥发性有机物（VOCs）中时轻则头疼、呕吐，重则抽搐，昏迷。严重的甚至对永久性的损伤人的肾脏和神经系统，并且挥发性有机物（VOCs）在综合的作用下，可能会产生致癌作用。
2负载型分子筛对挥发性有机物（VOCs）的处理
由于挥发性有机物（VOCs）的危害巨大，因此，人们始终没有停止过对其处理技术的探索。吸附法、冷凝回收法、膜分离法、燃烧氧化法、生物降解法等都是挥发性有机物（VOCs）的处理技术之一，其中吸附法和催化氧化法是被实践证明过的比较有效的两种方法，下面对负载型分子筛对挥发性有机物（VOCs）的处理中的吸附法和催化氧化法进行具体的说明。
2.1负载型分子筛吸附去除挥发性有机物（VOCs）
由于VOCs分子在直径上往往小于1mm，因此，在进行用负载型分子筛吸附的过程中，要保证负载型分子筛的孔径与VOCs分子相匹配，否则就会造成相应的分子逃逸现象[2]。临界直径小于分子筛的VOCs分子在进入分子筛的过程中，更加的顺畅，因而会使得分子筛的吸附量就会加大，进而吸附的效果更好。同时，有机分子自身的亲水性也会对分子筛的吸附能力产生重要的影响，例如，亲水性的VOCs分子就会更容易的被亲水沸石吸附。在利用负载型分子筛吸附去除挥发性有机物（VOCs）的过程中好需要注意考虑吸附剂的再生问题，高温水蒸气脱附、降压或者真空脱附都是目前工业上常用的集中吸附剂的再生方式，而微波加热、无线电加热等新型的加热技术不仅加热的效率高，而且能耗也相对较低，因此，在应用的前景上十分的广阔。
2.2负载型分子筛催化氧化去除挥发性有机物（VOCs）
所谓的催化氧化是一种在低温状态下处理VOCs分子的有效方法，催化氧化能将将VOCs分子进行热分解，于是VOCs分子就成为了无害的CO2和H2O和无机小分子物质，这种技术的优点在于反应的速率快，对环境十分友好，并不会产生二次污染。下面将对负载型分子筛利用催化氧化去除挥发性有机物（VOCs）的具体情况进行说明。
2.21对于烷烃类VOCs的催化氧化
烷烃是一种十分常见的VOCs分子污染物，在对这类的VOCs分子进行处理的过程中，在实践中，主要是将各种贵金属的催化剂应用于烷烃类VOCs的催化氧化中，这是由于烷烃本身的稳定的结构，但是在贵金属的催化过程中也发现了一些不足之处，并不断的创新发展，进而使得金属催化氧化不同的烷烃类VOCs的研究不断深入，进而探索出了更加高效的微尺度燃烧器，并且也相应的发展出了新型的负载型分子筛材料。
2.22对于芳香烃类VOCs的催化氧化
芳香烃类VOCs以苯、甲苯、二甲苯为代表，在研究负载型分子筛对于芳香烃类VOCs的催化氧化时发现，催化的效果不仅与分子筛所负载的类型有关，并且与颗粒大小也有很大的关系。在芳香烃类VOCs的催化氧化中，非贵金属氧化物的应用十分广泛，近年来随着研究的不断深入，载体结构、表面物理性质、表面化学性质、活性组分种类等都对催化剂的活性的影响都在被不断的深入研究，在未来的发展中，负载型分子筛对于芳香烃类VOCs的催化氧化的应用会更加的完善。
2.23对于醛、酮类VOCs的催化氧化
醛、酮类VOCs的主要代表是甲醛、丙酮，这种物质对人体的危害性极大，在过去的对于醛、酮类VOCs的催化氧化的研究中，主要是以Tio2、CeO2、MnO2为的载体，并且将贵金属作为活性组分来进行负载型的催化剂研究，就目前的发展而言，不同的沸石基负载型催化剂对于醛、酮类VOCs的催化氧化也取得了相当不错的成绩，因此，这也是未来发展的一大方向。根据目前的研究发现，在贵金属与CeO2、MnO2等氧化物的协作过程中，能够显著的提升醛、酮类VOCs的催化氧化的反应效率，并且在沸石负载的双金属催化剂的催化性能的研究上，也发现其效果要明显优于沸石负载贵金属催化剂。
2.24对于酸、酯类VOCs的催化氧化
乙酸乙酯、乙酸丁酯是酸、酯类VOCs的典型代表，乙酸丁酯在氧化分解的过程中，具有很强的复杂性、综合性。根据相关研究表明，水分对于酸、酯类VOCs的催化氧化具有一定的抑制作用，在乙酸乙酯、乙酸丁酯的催化氧化的研究过程中，人们对于负载型分子筛催化氧化去除挥发性有机物（VOCs）的探索走的更远。
3挥发性有机物（VOCs）的治理现状以及发展前景
在2010年的5月，首次从国家层面上对挥发性有机物的污染进行了防治上的要求。从此，挥发性有机物（VOCs）与二氧化硫、氮氧化合物以及颗粒物一起被列为了改善大气环境质量中所要重点控制的污染物，一年后的2011年，在《国家环境保护“十二五”规划》中，再次从国家层面上对挥发性有机物（VOCs）的污染防控工作进行了要求。随着国家重视程度的不断加深，环保部也多次出台相关的减排目标以及治理措施，就目前的发展而言，在负载型分子筛的挥发性有机物（VOCs）催化消除技术的研究方面，由于研究的起步较晚，因此，在发展的程度上，仍处于初级阶段，这就使得在技术以及具体的管理、管控上仍然存在着不少漏洞，在未来的发展中，新工艺、新技术的出现必定能都进一步推动挥发性有机物污染防控技术的进一步优化升级，进而守护人们的生命健康，保卫我们的蓝天白云。
参考文献：
[1]潘金鼎，李佳琪，冯艳，陈运法，杨军.负载型钌基纳米结构用于挥发性有机化合物催化氧化的研究[J].山东大学学报（理学版），2017：22-28.
[2]汤吉昀，朱超，张红欣.分子筛在挥发性有机物处理中的研究[J].应用能源技术，2018：46-49.
[3]张杰，所艳华，张微，汪颖军.负载型超稳Y分子筛催化剂的研究进展[J].化学工程师，2017