吸附树脂和活性炭吸附气体中二硫化碳的性能差异及成因研究

曲宏昌,马佳凯,龙 超

吸附树脂和活性炭吸附气体中二硫化碳的性能差异及成因研究

曲宏昌,马佳凯,龙 超*

(南京大学环境学院,污染物控制与资源化研究国家重点实验室,江苏 南京 210023)

采用固定床吸附方法,研究了水分和硫化氢对活性炭和吸附树脂吸附二硫化碳的影响,并探究了产生吸附性能差异的原因.研究结果表明,不论是共吸附还是预吸附的水分,对活性炭吸附二硫化碳的影响远大于吸附树脂,主要是因为活性炭表面含有更多对水分子有强亲和力的含氧基团(羟基和羰基等),水分子占据吸附位点导致活性炭对二硫化碳吸附有更显著下降;预吸附硫化氢的活性炭对二硫化碳吸附量显著下降,而吸附树脂依然保持稳定的吸附能力;孔结构和X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,硫化氢在活性炭表面反应生成单质硫等副产物,堵塞了孔道,导致比表面积和总孔容分别减少了59.6%和57.3%,而预吸附硫化氢对吸附树脂没有影响.此外,采用反相气相色谱法测定了两种吸附剂的表面色散自由能,活性炭具有更高的表面色散自由能,相比于比表面积等孔结构参数,表面色散自由能是更好地解释吸附单一组分二硫化碳时,活性炭吸附量要显著高于W-8树脂的本质原因.

挥发性有机物；二硫化碳；水蒸气；硫化氢；吸附树脂；活性炭

二硫化碳是一种常用的有机溶剂和化学原料,沸点约为46.2℃,具有挥发性强、毒性大等特点[1-2],能够对人的神经、呼吸、心血管以及生殖系统产生严重影响[3-5];释放到大气中的二硫化碳能够促进酸雨的形成,对环境造成进一步危害[6].粘胶纤维制造业是二硫化碳最大的排放源之一, 2017年在中国仅粘胶纤维行业产生的二硫化碳量就已超过38万t[7],因此妥善处理好二硫化碳废气对我国具有重大的环境价值和社会意义.

二硫化碳废气的处理方法包括吸附法、热氧化法、生物降解法、催化法等,其中大多数方法存在着回收效率不高、运行条件严格、应用成本较大等问题,而吸附法与其他化学方法相比,具有效果好、可回收、投资少等优点,被广泛研究和应用[8-10].现有关于吸附法处理二硫化碳的研究主要集中于不同的吸附材料对纯二硫化碳的处理,而在实际的工业生产过程中,如制造粘胶纤维的精炼和纺丝等环节中,会产生含有二硫化碳和硫化氢的废气,硫化氢浓度可达8500mg/m3,但目前还缺乏硫化氢对于二硫化碳吸附的影响研究[11];并且,气体中水分普遍存在,且当吸附剂采用水蒸气再生时,即使干燥处理仍可残留部分水分,水分对二硫化碳的吸附可能会产生影响[12-13].总的来说,硫化氢和水分都是吸附法处理二硫化碳中的重要影响因素,对于二者在二硫化碳吸附过程中产生的影响和作用机理需要进一步探明.

目前最常用的二硫化碳吸附剂是活性炭,但其存在着机械强度不高、易吸湿、残存率高等不足;其他吸附剂如活性炭纤维、硅胶、分子筛和吸附树脂也有研究报道[14].近年来,一些学者采用化学改性、微波改性等方法对吸附材料进行改性,能够获得更好的吸附效果,但也都存在着实验步骤复杂,实用性不强等问题[15-16].吸附树脂作为一种近年来使用逐渐广泛的吸附剂,具有疏水性强,机械强度高,吸附容量大等优点,是一种非常具有使用前景的二硫化碳吸附剂[17-19].因此,本文采用活性炭和吸附树脂作吸附剂,对二硫化碳在不同吸附条件下的吸附行为进行研究,考察水分和硫化氢对二硫化碳吸附的影响,着重探究活性炭与吸附树脂吸附二硫化碳性能差异的主要原因,以期为二硫化碳吸附剂的合成与选用提供数据支撑.

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

硫化氢(15g/L)为钢瓶气,江苏天鸿化工有限公司;二硫化碳为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;商用活性炭GAC;超高交联吸附树脂,实验室合成.

176H1型温湿度记录仪(德国testo德图仪器)、ASAP2010型N2-物理吸附仪(美国Micromeritics公司)、CS200型质量流量控制器(北京七星华创电子股份有限公司)、GC3900型气相色谱仪(滕州市瑞能分析仪器有限公司)、GS系列气体自动进样器(俊齐仪器设备有限公司)、XOSC-10型超级恒温水油槽(南京先欧仪器制造有限公司)、ACO-005型电磁空气泵(森森集团股份有限公司)、PHI 5000VersaProbe型电子能谱仪(日本U1VAC-PHI公司).

1.2 实验方法

1.2.1 超高交联吸附树脂的合成 以过氧化苯甲酰为引发剂,液蜡为致孔剂,加入二乙烯苯、苯乙烯,采用悬浮聚合法合成苯乙烯-二乙烯苯共聚物(St-DVB);然后在氯化锌的催化作用下,用氯甲醚对St-DVB进行氯甲基反应,制得氯甲基化苯乙烯-二乙烯苯共聚体;以二氯乙烷为溶胀剂,在无水三氯化铁的催化作用下进行 Friedel-Crafts反应完成后交联[20],制得超高交联吸附树脂,记作W-8.

1.2.2 柱穿透实验 不同相对湿度下的柱穿透实验采用如图1所示的实验装置进行.采用鼓泡法进行配气,钢瓶中的氮气作为载气,通过质量流量计后进入二硫化碳和去离子水鼓泡瓶中,带出二硫化碳蒸汽和水蒸气,再与空气混合.

实验中取一定质量的吸附树脂装入内径1cm的吸附柱内,并将吸附柱接入二硫化碳浓度为10.5mg/L的气路中,调节相对湿度为RH=0%、30%、60%、90%,利用水浴夹套控制吸附柱温度为恒温30℃,保持气体的停留时间为0.5s.采用GC-FPD气相色谱检测二硫化碳浓度变化,当浓度不变时,吸附实验结束.

水和硫化氢的预吸附实验采用如图2所示的实验装置进行.水蒸气采用鼓泡法产生,硫化氢采用钢瓶气.当预吸附水蒸气时,关闭阀门1和4,打开阀门2和3;当预吸附硫化氢时,打开阀门1和4,关闭阀门2和3.

在室温下使吸附剂预吸附不同含量的水蒸气,通过控制吸附不同湿度(RH=0%、30%、60%、90%)的水蒸气达到吸附平衡,来控制预吸附的水蒸气的量;在室温下使吸附剂预吸附7.5mg/L的硫化氢(RH=0%),通过控制吸附时间(0d、2d、4d、6d)来控制吸附在吸附剂表面的硫化氢含量.吸附剂预吸附试验结束后,进行二硫化碳的柱穿透实验.

图2 预吸附实验装置示意

2 结果与讨论

2.1 吸附剂表征

表1 活性炭GAC与W-8树脂的主要特性参数

表2 活性炭GAC和W-8树脂的Boehm滴定结果

分别采用BET及Boehm[21]滴定法对活性炭和W-8树脂的主要物理特性参数及表面官能团含量进行了表征,结果如表1和2所示.由表1可知,活性炭和W-8树脂均含有大量微孔和少量中孔,而W-8树脂还含有一定量大孔;由表2可知,两种吸附剂上均含有一定量的含氧官能团,主要为羧基、内脂基、羟基和羰基,但具体的含量有所不同.

2.2 吸附穿透曲线

图3为在不同条件下吸附剂对二硫化碳的吸附穿透曲线(以W-8树脂为例).通过柱穿透实验获取吸附穿透曲线后,为了可定量地计算吸附穿透时间和穿透吸附量,采用Yoon-Nelson(Y-N)方程对穿透曲线进行拟合.作为一个半经验模型,Y-N方程具有表达式更简单、不需要吸附剂和吸附床的详细物理参数、能够对全过程进行拟合等特点[22].Y-N模型方程表达式为:

式中:t为吸附时间,min;τ为50%穿透时间,min;k为吸附速率常数,min;C0为气体初始浓度,mg/L;Ct为吸附时间为时的出气浓度,mg/L.

图3 W-8树脂在不同条件下对二硫化碳的吸附穿透曲线

Fig.3 Breakthrough adsorption curves of carbon disulfide on W-8resin under different conditions

2.3 水分对二硫化碳吸附的影响

2.3.1 不同相对湿度下吸附二硫化碳 图4为活性炭GAC和W-8树脂在不同进气湿度下吸附二硫化碳的穿透吸附量.采用Y-N方程对穿透曲线进行拟合后,以0=0.03作为穿透点,得到对应的穿透时间,并根据其计算穿透吸附量.根据计算结果,当进气相对湿度从0%增加到90%时, GAC和W-8的穿透吸附量分别从121.3mg/ g和74.9mg/g降低到80.9mg/g和56.9mg/g,分别降低了33.31%和24.03%.相较而言,在较高的相对湿度下吸附二硫化碳时,活性炭受到的影响要明显大于W-8树脂.

图4 活性炭GAC和W-8树脂在不同相对湿度下对二硫化碳的穿透吸附量

已有的研究表明,吸附剂表面的化学官能团的种类和数量是影响吸附的关键因素之一,尤其是含氧官能团能够影响吸附剂在水分和VOC竞争吸附时的表现[23].由表2中Bohem滴定的结果可知,活性炭含有的羟基和羰基显著多于W-8树脂,羧基略少于树脂,内酯基显著少于树脂.根据Jia等人[24]的研究,羟基、羰基、羧基有助于增加水蒸气在官能团上的吸附能力,而内酯基则不起作用.由于活性炭具有的羧基、羟基和羰基的总量要明显多于W-8树脂,所以在较高相对湿度时,对二硫化碳的吸附比W-8树脂有更明显的负面影响.

2.3.2 预吸附水后吸附二硫化碳 图5为活性炭GAC和W-8树脂在预吸附不同湿度水蒸气条件下吸附二硫化碳的穿透吸附量.同样采用Y-N方程对穿透曲线进行拟合,以C/C=0.03作为穿透点,得到对应的穿透时间,并根据其计算穿透吸附量.根据计算结果,当预吸附水分的相对湿度从0%增加到30%、 60%和90%时,活性炭GAC的穿透吸附量下降了5.77%、7.09%和17.06%,W-8树脂下降了3.73%、5.74%和8.95%.可知,在各个相对湿度条件下,W-8受到的影响都要小.

图5 预吸附不同湿度水蒸气的活性炭GAC与W-8树脂对二硫化碳的穿透吸附量

Fig.5 Breakthrough adsorption capacity of carbon disulfide on activated carbon GAC and W-8resin pre-adsorbed with water vapor under different relative humidity

为了探究产生以上差异的原因,进一步确定两种吸附剂预吸附的水在吸附二硫化碳过程中的变化情况,对吸附过程中二硫化碳浓度和相对湿度同时进行了测定.由图6可以看出,在相对湿度为30%和60%的情况下,活性炭所吸附的水在二硫化碳穿透前就几乎已经全部脱附,所以穿透吸附量下降的很少,而当相对湿度达到90%时,预吸附在活性炭上的水在二硫化碳穿透后仍没有全部脱附,对二硫化碳的吸附形成了很大的干扰.这主要是因为在相对湿度较低时,水分子会吸附在含氧官能团上,随着相对湿度增加,吸附在官能团上的水分子会作为吸附点位进一步吸附水分子形成团簇,进而填充吸附剂的微孔,难以脱附[25].与活性炭不同的是,W-8树脂在预吸附的各个相对湿度条件下所吸附的水,其大部分都能在二硫化碳穿透前脱附,所以受到的影响比活性炭要小.原因在于其表面能够作为水的吸附位点的含氧官能团数量更少,并且其含有大孔,也有利于已吸附水分子的脱附.

图6 预吸附不同湿度水蒸气GAC和W-8上二硫化碳的穿透曲线和水蒸气的脱附曲线

2.4 硫化氢对二硫化碳吸附的影响

如图7,采用Y-N方程对穿透曲线进行拟合后,以/0=0.03作为穿透点,得到对应的穿透时间,并根据其计算穿透吸附量.根据计算结果,二硫化碳在活性炭上的穿透吸附量随预吸附硫化氢时间的增长而显著下降;但W-8树脂则几乎不受预吸附硫化氢的影响.二者相比较可以明显看出在预吸附硫化氢后,活性炭对二硫化碳的吸附能力的下降程度要远高于W-8树脂.

为了探究预吸附硫化氢对于活性炭GAC与W-8树脂吸附二硫化碳所产生的显著差异性影响的原因,对预吸附硫化氢后的活性炭GAC和W-8树脂进行了氮气吸附-脱附表征,比表面积与微孔体积大小变化如图8.根据表征结果,预吸附硫化氢后,活性炭的微孔体积和比表面积都在逐渐降低,且预吸附时间越长,降低的越多.因此可以推测,在活性炭吸附硫化氢的过程中,生成了某种物质覆盖在活性炭表面,遮蔽了部分吸附位点,堵塞了部分微孔和孔道,影响了二硫化碳分子在吸附剂内的扩散,使得吸附量和吸附速率都有所下降.

图7 预吸附不同时长硫化氢的活性炭GAC和W-8树脂对二硫化碳的穿透吸附量

图8 活性炭GAC和W-8树脂预吸附硫化氢前后的比表面积与微孔体积

为了进一步探究生成的物质,使用X射线光电子能谱分析(XPS)对预吸附硫化氢的吸附剂进行进一步的表征.从图9中可以看到,活性炭具有S2p的峰,而W-8树脂的谱图上并没有S2p峰的存在,这表明S元素在活性炭表面留有残留,并且其峰强度随着预吸附硫化氢时间的增加而逐渐增强,意味着S元素残留量的不断增加.进一步从S2p谱图中可以看出,在预吸附硫化氢以后,在163.5和168.7ev出现了单质S和含S氧化物的特征峰;由此可以推测,在预吸附硫化氢的过程中,活性炭表面发生了生成单质S和含S氧化物的化学反应,覆盖在活性炭的表面,而W-8树脂则没有相关反应的发生.

图9 预吸附硫化氢后活性炭GAC和W-8树脂的XPS能谱图

2.5 吸附剂表面色散能对二硫化碳吸附的影响

在柱穿透实验中发现,吸附单一组分二硫化碳时,活性炭吸附量要显著高于W-8树脂,超过W-8树脂61.9%(图4).通常认为吸附剂的比表面积和微孔体积与吸附容量有较大关联[26],但是由表1可知,活性炭的比表面积和微孔体积仅比W-8树脂多12.8%和3.8%,显著低于吸附量的增加率,这表明孔结构并不能很好解释活性炭GAC对二硫化碳吸附量比W-8树脂大的原因.

吸附现象产生的原因在于吸附剂的剩余表面自由能,而非极性吸附剂对于非极性物质的吸附主要受到表面色散自由能的影响,表面色散自由能越大,对非极性物质的吸附能力越强.二硫化碳为典型非极性物质,因而本文采用反相气相色谱法[27]测算两种吸附剂的表面色散自由能,结果见表3.由表3知,活性炭和W-8树脂的表面色散自由能均大于100mJ/m2,说明两种吸附剂的物理吸附能力较强,这与二者均具有的丰富微孔有关.对比而言,活性炭所具有的表面色散自由能是W-8树脂的1.4倍,基本与两者吸附量比值相当.因而,相比于孔结构参数,表面色散自由能可以更好地解释活性炭和吸附树脂吸附二硫化碳性能差异的本质原因.

表3 两种吸附剂的表面色散自由能

3 结论

3.1 水分对活性炭和吸附树脂吸附二硫化碳均有一定程度的影响,但活性炭的影响程度显著高于W-8树脂,这主要是由于活性炭表面含有的羧基、羟基和羰基含量要明显多于W-8树脂.

3.2 硫化氢对活性炭吸附二硫化碳有显著影响,而对吸附树脂基本没有影响.预吸附硫化氢的活性炭其二硫化碳吸附量下降达40%～64%,这是由于硫化氢在活性炭表面发生反应,生成的单质硫产物堵塞了孔道.

3.3 反气相色谱法测定结果表明,活性炭所具有的表面色散自由能为W-8树脂的1.4倍,与非极性的二硫化碳分子亲和力更大,所以吸附单一纯组分二硫化碳时,活性炭吸附量要显著高于W-8树脂.

[1] Huang F Y, Wu Y L, Zhang D L, et al. Carbon disulfide induced decidualization disorder in the mice uterus at the window of implantation [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2020, 190:110069.

[2] Bocos-Bintintan V, Ratiu IA. Hunting for toxic industrial chemicals: real-time detection of carbon disulfide traces by means of ion mobility spectrometry [J]. Toxics, 2021,8(4):121.

[3] Xu T, Wang B, Wang X, et al. Associations of urinary carbon disulfide metabolite with oxidative stress, plasma glucose and risk of diabetes among urban adults in China [J]. Environmental Pollution, 2021,272: 115959.

[4] Bortnikova S B, Devyatova A Y, Yurkevich N V, et al. Gas anomalies in the air above the sulfide tailings and adjacent soils in komsomolsk settlement [J]. Water Air and Soil Pollution, 2021,232(10):412.

[5] Liu Y J, Lu W J, Wang H T, et al. Odor impact assessment of trace sulfur compounds from working faces of landfills in Beijing, China [J]. Journal of Environmental Management, 2018,220(15):136-141.

[6] Gharehveran M M, Shah A D. Indirect photochemical formation of carbonyl sulfide and carbon disulfide in natural waters: role of organic sulfur precursors, water quality constituents, and temperature [J]. Environmental Science & Technology, 2018,52(16):9108-9117.

[7] Majumdar D , Bhanarkar A, Rao C, et al.Carbon disulphide and hydrogen sulphide emissions from viscose fibre manufacturing industry: A case study in India [J]. Atmospheric Environment-X, 2022, 13:100157.

[8] 田 昀,刘庆岭,纪 娜,等.挥发性污染物二硫化碳处理技术 [J]. 环境工程, 2018,36(7):87-92. Tian J, Liu Q L, Ji N, et al. Volatile pollutant carbon disulfide treatment technology [J]. Environmental Engineering, 2018,36(7):87- 92.

[9] Chen J Y, Chen A G, Qiu P L, et al. Removal of carbon disulfide from air stream by absorption combined with electrochemical oxidation [J]. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2019,7(3):103167.

[10] 余岩松,吴柳彦,刘慧娟,等.双组分VOCs在吸附树脂上的吸附穿透特性[J]. 中国环境科学, 2020,40(5):1982-1990. Yu Y S, Wu L Y, Liu H J, et al. The adsorption penetration characteristics of two component VOCs on adsorption resins [J]. China Environmental Science, 2020,40(5):1982-1990.

[11] 龙传光,甘安辉,邵 虎.GLT络合铁在处理粘胶纤维废气中硫化氢的试验研究[J]. 山西化工, 2021,41(2):21-23. Long C G, Gan A H, Shao H. Experimental study on GLT complex iron in treating hydrogen sulfide in viscose fiber waste Gas [J]. Shanxi Chemical Industry, 2021,41(2):21-23.

[12] Xia J H, Zhu X L, Hu J, et al. Simultaneous removal of carbon disulfide and hydrogen sulfide from viscose fibre waste gas with a biotrickling filter in pilot scale [J]. Journal of Cleaner Production, 2019,230:21-28.

[13] Xie Z Y, Wang F, Zhao N, et al. Hydrophobisation of activated carbon fiber and the influence on the adsorption selectivity towards carbon disulfide [J]. Applied Surface Science, 2011,257(8):3596-3602.

[14] 建晓朋.活性炭对二硫化碳吸附和解吸行为研究[D]. 北京:中国林业科学研究院, 2021. Jian X P. Study on adsorption and desorption behavior of activated carbon on carbon disulfide [D]. Beijing: Chinese Academy of Forestry, 2021.

[15] 袁世阳.金属掺杂ZSM-5分子筛制备及脱硫性能研究[D]. 郑州:河南大学, 2018. Yuan S Y. Preparation and desulfurization performance of metal doped ZSM-5molecular sieve [D]. Zhengzhou: Henan University, 2018

[16] 孟令刚,张现策,李 芹,等.焙烧气氛对K2CO3/γ-Al2O3吸附剂脱除异戊二烯中二硫化碳性能的影响[J]. 化工进展, 2021,40(1): 221-226. Meng L G, Zhang X C, Li Q, et al. Effect of roasting atmosphere on K2CO3/ γ- Al2O3adsorbent on removal of carbon disulfide from isoprene [J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2021,40(1): 221-226.

[17] Wang S S, Zhang L, Long C, et al. Enhanced adsorption and desorption of VOCs vapor on novel micro-mesoporous polymeric adsorbents [J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2014,428: 185-190.

[18] Li X Q, Zhang L, Yang Z Q, et al. Adsorption materials for volatile organic compounds (VOCs) and the keyfactors for VOCs adsorption process: A review [J]. Separation and Purification Technology, 2020, 235:116213.

[19] 杨新玉,史秋怡,龙 超.吸附树脂吸附多组分VOCs的动力学特性及预测[J]. 中国环境科学, 2019,39(5):1830-1837. Yang X Y, Shi Q Y, Long C. The kinetic characteristics and prediction of adsorption resin for multi-component VOCs [J]. Chin Environmental Science, 2019,39(5):1830-1837.

[20] 郭鹏涛,成西涛,郑阿龙,等.超高交联吸附树脂的合成及应用研究 [J]. 应用化工, 2021,50(10):2892-2894. Guo P T, Cheng X T, Zheng A L, et al. Research on the synthesis and application of hypercrosslinked adsorption resin [J]. Applied Chemical Industry, 2021,50(10):2892-2894.

[21] Boehm H P. Some aspects of the surface-chemistry of carbon-blacks and other carbons [J]. Carbon, 1994,32(5):759-769.

[22] Salehi E, Askari M, Darvishi Y. Novel combinatorial extensions to breakthrough curve modeling of an adsorption column - Depth filtration hybrid process [J]. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2020,86:232-243.

[23] Zhu L L, Shen D K, Luo K H. A critical review on VOCs adsorption by different porous materials: Species, mechanisms and modification methods [J]. Journal of Hazardous Materials, 2020,389:122102.1- 122102.27.

[24] Jia L J, Niu B, Jing X X, et al. Equilibrium and hysteresis formation of water vapor adsorption on microporous adsorbents: Effect of adsorbent properties and temperature [J]. 2022,72(2):176-186.

[25] Lu S C, Liu Q L, Han R, et al. Potential applications of porous organic polymers as adsorbent for the adsorption of volatile organic compounds [J]. Journal of Environmental Sciences, 2021,105:184- 203.

[26] Yang C T, Miao G, Pi Y H, et al. Abatement of various types of VOCs by adsorption/catalytic oxidation: A review [J]. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2019,370:1128-1153.

[27] Liu H J, Wang L S, Long C, et al. Mechanistic insights into and modeling the effects of relative humidity on low-concentration VOCs adsorption on hyper-cross-linked polymeric resin by inverse gas chromatography [J]. Journal of Hazardous Materials, 2021,418: 126335.

An investigation of the causes of different adsorption properties of carbon disulfide vapor in gas on polymeric resin and activated carbon.

QU Hong-chang, MA Jia-kai, LONG Chao*

(State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, School of the Environment, Nanjing University, Nanjing 210023, China)., 2023,43(9)：4534～4541

The reasons for the variations in adsorption performance were investigated as they related to the effects of water vapor and hydrogen sulfide on the adsorption of carbon disulfide onto activated carbon and polymeric resin in a fixed bed column. The findings demonstrated that water, whether co-adsorbed or pre-adsorbed, had a much greater influence on the adsorption of carbon disulfide onto activated carbon than it did onto polymeric resin. This was primarily due to the fact that activated carbon had more oxygen-containing groups (hydroxy and carbonyl groups) with strong affinity for water molecules, which led to the water molecules occupying the adsorption sites. Pre-adsorbed hydrogen sulfide dramatically reduced the ability of carbon disulfide to adsorb onto activated carbon while having no impact on polymeric resin. The results of X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and pore structure analysis demonstrated that hydrogen sulfide reacted on the surface of activated carbon to produce by-products like elemental sulfur, resulting in a reduction of specific surface area and total pore volume by 59.6% and 57.3%, respectively. In addition, inverse gas chromatography was used to evaluate the dispersive components of the surface free energy of the two adsorbents. Higher surface free energy dispersive components were present in activated carbon. The dispersive components of surface free energy can be used to more effectively explain why activated carbon is better at adsorbing a single component of carbon disulfide than W-8resin when compared to pore structure parameters like specific surface area.

VOCs；carbon disulfide；water vapor；hydrogen sulfide；hypercrosslinked resin；activated carbon

X511

A

1000-6923(2023)09-4535-08

曲宏昌(1999-),男,黑龙江哈尔滨人,硕士研究生,主要研究方向为VOCs治理.2742195618@qq.com.

曲宏昌,马佳凯,龙 超.吸附树脂和活性炭吸附气体中二硫化碳的性能差异及成因研究 [J]. 中国环境科学, 2023,43(9):4534-4541.

Qu H C, Ma J K, Long C, et al. An investigation of the causes of different adsorption properties of carbon disulfide vapor in gas on polymeric resin and activated carbon [J]. China Environmental Science, 2023,43(9):4534-4541.

2023-02-14

江苏省重点研发计划(社会发展)(BE2022838)

* 责任作者, 教授, clong@nju.edu.cn