分子篩材料在VOCs吸附中的研究進(jìn)展

劉星園，張永鋒，2，肖凱，2，高境澤，2

（1 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，內(nèi)蒙 古呼和浩特 010051；2 內(nèi)蒙古自治區(qū)煤基固廢高效循環(huán)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古呼和浩特 010051）

揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）是目前國(guó)內(nèi)外大氣污染的主要來(lái)源之一。通常來(lái)說(shuō)，VOCs 是沸點(diǎn)在常壓260℃以下、室溫飽和蒸氣壓大于70Pa且易揮發(fā)的有機(jī)化合物，包括烯烴類、烷烴類、芳香烴、鹵代烴、醚類、醇酮類等。VOCs 一般具有特殊氣味和一定毒性，以蒸氣形式存于大氣中造成大氣污染。同時(shí)，部分VOCs 氣體還有致癌、易燃、易爆等特性。進(jìn)入大氣的VOCs 會(huì)形成臭氧污染，造成灰霾和光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。VOCs 來(lái)源廣泛，主要有工業(yè)源、汽車尾氣排放源、日常生活來(lái)源等，其中工業(yè)源是最主要的VOCs 排放源，具體包括石油化工、煤化工以及精細(xì)化工等。2020年我國(guó)生態(tài)環(huán)境部、國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布的第二次全國(guó)污染源普查公報(bào)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1（普查的時(shí)期資料為2017年度）。工業(yè)VOCs氣體的大量排放對(duì)人體和環(huán)境已造成了嚴(yán)重危害，處理VOCs 已成為當(dāng)下亟待解決的環(huán)境問(wèn)題之一。

表1 2017年我國(guó)大氣污染中VOCs來(lái)源

針對(duì)VOCs 的治理有源頭減排、過(guò)程減排以及末端處理，末端處理是目前國(guó)內(nèi)外主流的VOCs 處理技術(shù)，分為銷毀和回收，常用的有吸附法、催化燃燒法、光催化降解法和冷凝回收法等。其中，吸附法效率高、能耗小、實(shí)用且易推廣。因此，吸附法是當(dāng)前最有前景的處理手段之一。

選擇合適的吸附劑是VOCs 吸附處理的核心。分子篩相比活性炭、高聚物吸附樹(shù)脂等，因其具有比表面積大、孔容高、穩(wěn)定性好、可再生等優(yōu)點(diǎn)，能有效選擇吸附VOCs，因此在工業(yè)VOCs處理中得到廣泛應(yīng)用。目前在VOCs吸附領(lǐng)域廣泛使用的分子篩大致可分為A 型分子篩、X 型分子篩、Y 型分子篩、MFI型分子篩、β型分子篩等微孔分子篩以及各類介孔分子篩（如MCM-41、SBA-15、KIT-6）等。

1 影響分子篩吸附VOCs的幾類因素

分子篩本身是一種由硅、鋁、氧以及其他金屬陽(yáng)離子組成的多孔硅鋁酸鹽晶體材料，其孔徑大小和結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定了它的吸附特性。分子篩吸附VOCs 過(guò)程中既有物理吸附也有化學(xué)吸附。物理吸附的作用力與分子篩的孔徑和分子直徑等因素息息相關(guān)，化學(xué)吸附的作用力則與分子篩骨架結(jié)構(gòu)、硅鋁比、物質(zhì)極性有關(guān)。此外，針對(duì)工業(yè)排放VOCs含水特性，普通分子篩表面因含有大量硅羥基以至于疏水性能較差，導(dǎo)致吸附效果不理想，所以研究者們致力于改善分子篩的疏水性能。本文對(duì)可影響分子篩吸附VOCs 的幾類因素研究進(jìn)展展開(kāi)如下探討。

1.1 孔結(jié)構(gòu)與表面形貌

原理上吸附質(zhì)分子被吸附材料吸附到孔隙內(nèi)表面一般需要外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散以及吸附三個(gè)過(guò)程，吸附效果一般受外擴(kuò)散過(guò)程中的流體流速影響和內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程中的吸附劑粒度影響。大多數(shù)VOCs 氣體一般為物理吸附，所以在內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程中的吸附劑顆粒內(nèi)的傳質(zhì)速率是影響VOCs 分子被材料吸附的主導(dǎo)因素。根據(jù)國(guó)際分子篩協(xié)會(huì)的規(guī)定，分子篩是TO（T為Si、Al、Ti等）四面體結(jié)構(gòu)單元按照特定的排列方式連接組成的骨架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。不同的骨架拓?fù)涫沟梅肿雍Y具有多變的孔道結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的籠結(jié)構(gòu)。大多數(shù)分子篩孔徑在0.35～0.9nm 的范圍內(nèi)，與VOCs 氣體分子尺寸的范圍基本對(duì)應(yīng)，同時(shí)籠結(jié)構(gòu)能提供空間可使分子篩吸附VOCs。對(duì)于不同動(dòng)力學(xué)直徑的VOCs 分子可以選擇孔徑與其相匹配的分子篩作為吸附劑進(jìn)行吸附，可減弱分子擴(kuò)散和努森擴(kuò)散效應(yīng)的影響，進(jìn)而加強(qiáng)有效吸附。

分子篩的吸附性能與其形貌有極大關(guān)系，其中晶體的各軸向長(zhǎng)度對(duì)分子篩的性能有重要影響。有研究表明，通過(guò)控制MFI型分子篩的軸長(zhǎng)度即可有效控制其吸附與催化性能。而在微波加熱條件下，得到的沿軸方向相連接的纖維狀TS-1型分子篩在二甲苯選擇性吸附實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性。此外，有研究者使用有機(jī)硅烷作為生長(zhǎng)抑制劑得到高硅片層狀Y 型分子篩，體現(xiàn)出更好的吸附性。這表明片層狀形貌有利于有機(jī)分子在分子篩內(nèi)部擴(kuò)散。岳旭等研究了5A、NaY、13X、ZSM-5、Hβ 分子篩對(duì)甲苯、乙酸乙酯等VOCs 分子的動(dòng)態(tài)吸附性能，研究結(jié)果表明，具有八面沸石籠狀結(jié)構(gòu)的13X分子篩以及NaY分子篩對(duì)吸附質(zhì)的吸附性能更為優(yōu)異。對(duì)同一晶系的分子篩吸附VOCs分子而言，吸附質(zhì)的吸附量與分子篩比表面積和孔容成正比。根據(jù)分子篩骨架結(jié)構(gòu)不同可區(qū)分不同孔道特征，相比于其他類型孔道，直孔道孔徑尺寸更大，更利于動(dòng)力學(xué)尺寸較大分子的傳輸與擴(kuò)散，與擴(kuò)散分子相嵌合的孔徑尺寸更有利于吸附。有研究者發(fā)現(xiàn)有序介孔硅MCM-41、SBA-15 和KIT-6 的結(jié)構(gòu)是全連通的開(kāi)放式孔道結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能顯著降低氣體動(dòng)態(tài)吸附過(guò)程中的內(nèi)部傳質(zhì)阻力，進(jìn)而提高吸附效率。而SBA-15 和KIT-6 具有的微孔介孔復(fù)合結(jié)構(gòu)，相比MCM-41 能展現(xiàn)出更好的氣體吸附能力，這也表明了由微孔和介孔相互連接的通道更有利于擴(kuò)散和吸附VOCs分子。

Luo 等在分子篩的合成過(guò)程中設(shè)計(jì)使用蒸汽輔助結(jié)晶法和介孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，成功制備了含有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的ZSM-5分子篩（m-ZSM-5）。研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)ZSM-5 分子篩相比，m-ZSM-5 分子篩比表面積和孔容均有一定程度增大，對(duì)于吸附芳香族VOCs[甲苯、偏三甲苯（TMB）、鄰二甲苯]，此分子篩吸附能力分別提高2 倍、35 倍、7.5 倍。Dai 等使用二烯丙基二甲基氯化銨陽(yáng)離子表面活性劑作為模板成功制備出含有多級(jí)孔的ZSM-5分子篩，其中介孔形成能加速甲苯分子的擴(kuò)散與傳質(zhì)，由此表現(xiàn)出對(duì)甲苯優(yōu)異的吸附性能。Feng等制備了用于吸附甲苯研究的晶內(nèi)呈鋸齒狀介孔的多級(jí)孔NaY 分子篩，研究結(jié)果顯示隨著吸附壓力的升高和晶內(nèi)介孔的引入，多孔級(jí)NaY 分子篩對(duì)甲苯的吸附量明顯增加。最終結(jié)果顯示多級(jí)孔NaY 分子篩吸附容量高于微孔NaY 分子篩的1.2 倍。Li等使用水熱結(jié)晶法制備出ZSM-5/MCM-41 分子篩，MCM-41占整體材料質(zhì)量的25%，介孔占比率為45%，高濕條件下此復(fù)合材料對(duì)甲苯的吸附穿透時(shí)間分別是ZSM-5、MCM-41 的2.6 倍、3.4 倍。較大的比表面積和孔容，對(duì)甲苯展現(xiàn)出良好的吸附性。同樣通過(guò)水熱結(jié)晶制備ZSM-5/SBA-15 微/介孔分子篩，其介孔占比率為71%，對(duì)甲苯濕氣的吸附穿透時(shí)間是SBA-15的4.7倍。

多級(jí)孔復(fù)合分子篩因其微孔結(jié)構(gòu)與介孔結(jié)構(gòu)相互聯(lián)用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs在分子尺度上的選擇性吸附，吸附容量顯著增加。與此同時(shí)，不同形貌特征和適宜尺寸的孔徑也影響著分子篩的吸附作用。因此，探究多孔級(jí)分子篩骨架拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、合成條件（如晶化時(shí)間、晶化溫度等）進(jìn)行形貌控制、層級(jí)因子（HF）以及介孔占比率（/）和多級(jí)孔分子篩的制備將變得十分重要。

1.2 表面性質(zhì)

分子篩的表面性質(zhì)也決定著對(duì)VOCs 分子的吸附作用，工業(yè)中去除VOCs 的過(guò)程含有一定水分。研究表明，水分子會(huì)占據(jù)分子篩的吸附位而與VOCs 形成競(jìng)爭(zhēng)吸附。為降低水分子對(duì)吸附過(guò)程的影響，需提高分子篩的疏水性能。傳統(tǒng)增強(qiáng)分子篩疏水性能和吸附性能的方法有以下幾種：提高最初凝膠硅鋁配比、脫鋁改性、接枝改性等。

1.2.1 硅鋁比

Ba1’zhinimaev 等研究發(fā)現(xiàn)低硅鋁比的FAU型分子篩表面孔口處存在硅羥基基團(tuán)，容易與水分子之間形成穩(wěn)定的氫鍵進(jìn)而形成大量水團(tuán)簇，這嚴(yán)重阻礙了甲苯分子在分子篩孔道內(nèi)的傳質(zhì)。此外在高濕度條件下，微孔內(nèi)部的硅羥基附近所吸附的甲苯分子非常容易被水分子置換，故而造成吸附量下降。還有研究者表示VOCs 如甲苯的吸附位存在于分子篩的內(nèi)部，而水分子則會(huì)吸附在分子篩外表面的路易斯酸位點(diǎn)和陽(yáng)離子上，與分子篩表面基團(tuán)形成配合物進(jìn)而影響有機(jī)物進(jìn)入分子篩內(nèi)部，降低吸附效率。李夢(mèng)瑤研究表明HZSM-5 吸附甲酚的過(guò)程中，甲酚的吸附位和酸量成反比，隨著硅鋁比的升高和總酸量的降低，吸附量會(huì)逐漸升高。吳瓊等通過(guò)ZSM-5吸附環(huán)氧乙烷發(fā)現(xiàn)，ZSM-5的最初凝膠硅鋁配比決定了分子篩疏水性的強(qiáng)弱、材料酸堿性以及吸附過(guò)程中反應(yīng)活性位點(diǎn)數(shù)的多少。隨著硅鋁比（25～120）的提高，材料的疏水性變得越強(qiáng)，水分子吸附量降低，環(huán)氧乙烷吸附量由此增多。脫鋁改性主要包括離子交換、高溫水熱脫鋁以及酸處理等。Yin 等使用高溫水蒸氣脫鋁法制備出高硅鋁比的疏水性NaY 分子篩，研究結(jié)果顯示處理后的疏水性NaY 分子篩硅鋁比由5.45 增長(zhǎng)至12.41，水的吸附容量下降224.43mg/g。對(duì)甲苯的吸附容量出現(xiàn)顯著增加。

因此，在合成分子篩過(guò)程中提高最初凝膠的硅鋁配比或進(jìn)行脫鋁改性可直接決定分子篩疏水性能強(qiáng)弱。即硅鋁比越高，堿性越強(qiáng)，分子篩疏水性能越好。在眾多分子篩類型中，ZSM-5 分子篩硅鋁比更加可控可調(diào)，由此制備的高硅分子篩已相對(duì)成熟。

1.2.2 接枝改性

研究者們還使用另一種方法進(jìn)行疏水性改性：在分子篩表面嫁接疏水性有機(jī)基團(tuán)。Liu等通過(guò)嫁接法合成的苯基介孔硅，在進(jìn)行450℃熱處理后實(shí)現(xiàn)了苯基量的最大化以及羥基量的最小化。在高濕條件下（相對(duì)濕度60%～90%）極大提高了材料的疏水性能。Wang等使用3D打印法將Silicalite-1作為疏水性外殼對(duì)ZSM-5分子篩進(jìn)行包覆，所得殼核結(jié)構(gòu)的分子篩在相對(duì)濕度50%條件下對(duì)甲苯的飽和吸附容量明顯提高了38%。張媛媛等在NaY分子篩表面接枝三甲基氯硅烷進(jìn)行疏水硅烷化改性，發(fā)現(xiàn)改性后的NaY 在高濕條件下對(duì)甲苯的吸附量提高了78%，抗?jié)裥阅茱@著提高。劉才林等用水熱合成法合成純硅分子篩S-1，使用正辛基三乙氧基硅烷對(duì)其進(jìn)行疏水改性，結(jié)果表明靜態(tài)水接觸角達(dá)127°，水吸附量下降28.8%?！猄i（CH）CH基團(tuán)成功接枝在分子篩表面，同時(shí)骨架結(jié)構(gòu)和孔徑參數(shù)保持良好。其中，正辛基三乙氧基硅烷的乙氧基部分發(fā)生水解接枝在分子篩表面發(fā)生縮合交聯(lián)反應(yīng)，形成單分子疏水層，成功提高分子篩疏水性。值得注意的是，嫁接疏水性有機(jī)官能團(tuán)對(duì)于提高分子篩疏水性十分有效，但要保持分子篩骨架與孔結(jié)構(gòu)參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定。

1.3 補(bǔ)償陽(yáng)離子

研究表明為使硅鋁分子篩骨架保持電中性，一般采用引入骨架外陽(yáng)離子的方法來(lái)平衡電荷。在吸附VOCs過(guò)程中，補(bǔ)償陽(yáng)離子的存在會(huì)使分子篩與VOCs 產(chǎn)生靜電吸引相互作用。動(dòng)力學(xué)直徑小于分子篩孔徑的VOCs 分子進(jìn)入孔內(nèi)后，由于分子的極性不同而在分子篩內(nèi)部的擴(kuò)散程度也會(huì)因此不同，極性越強(qiáng)或者易極化的VOCs分子更容易被分子篩吸附。另一方面，分子篩骨架中的Si原子還可以被其他金屬離子替換，如Cu、Mg、Ca等使得其骨架電荷重新分布進(jìn)而增強(qiáng)表面極性，提高對(duì)極性VOCs 分子的吸附量。袁世陽(yáng)研究結(jié)果顯示，在合成ZSM-5分子篩過(guò)程中分別摻雜Ce、Ni、Cu和Fe后，發(fā)現(xiàn)摻雜適量的Ce會(huì)增強(qiáng)ZSM-5的脫硫能力。這是因?yàn)镃e 元素價(jià)電子軌道具有較高的極性、正電性。由此使摻雜Ce 后的ZSM-5 分子篩與硫化物的作用力變強(qiáng)。除此之外，一部分Ce 進(jìn)入分子篩骨架使得介孔體積增大，同時(shí)Ce 以離子形態(tài)存在表現(xiàn)出強(qiáng)酸性中心也有利于吸附堿性噻吩分子。金屬陽(yáng)離子主要通過(guò)改變分子篩內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)以及電場(chǎng)等條件，從而對(duì)分子篩吸附VOCs 的性能產(chǎn)生各類影響。崔世強(qiáng)等使用不同金屬氧化物如MgO、FeO對(duì)ZSM-5 進(jìn)行改性，研究其對(duì)有機(jī)氯吸附性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)金屬活性組分部分均勻地分布在分子篩表面，一部分進(jìn)入分子篩內(nèi)部，極大增強(qiáng)了對(duì)極性分子的吸附效果。其中雙金屬改性分子篩由于Mg 和Fe 的協(xié)同作用，增強(qiáng)了分子篩的化學(xué)吸附能力，表現(xiàn)出極佳的吸附效果。因此，引入合適的補(bǔ)償陽(yáng)離子增強(qiáng)分子篩表面極性或改善分子篩表面其他性質(zhì)條件也可提高分子篩對(duì)VOCs的吸附效果。

1.4 有機(jī)模板劑的使用與去除

通常合成高硅鋁比分子篩時(shí)需要加入有機(jī)模板劑來(lái)平衡骨架中的電荷。常用的模板劑有四丙基氫氧化銨、正丁胺等。模板劑的加入不僅可以實(shí)現(xiàn)晶體形成有效導(dǎo)向，還可以填充到骨架中使得晶體結(jié)構(gòu)更加良好。但是有機(jī)模板劑價(jià)格高昂、不可回收并且會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，分子篩制備過(guò)程中還需要煅燒來(lái)去除，同時(shí)高溫焙燒對(duì)晶體結(jié)構(gòu)會(huì)造成一定破壞，進(jìn)而影響分子篩性能，因此如何去除模板劑成為研究者們新的方向。Luan等使用乙醇作為助劑，在無(wú)有機(jī)模板劑的使用下成功合成出高硅鋁比（Si/Al 為38～240）的ZSM-5 分子篩。在此過(guò)程中，乙醇因沸點(diǎn)低可循環(huán)使用，同時(shí)有機(jī)模板劑的免除使得制備過(guò)程得到簡(jiǎn)化、無(wú)廢水污染并降低成本，實(shí)現(xiàn)了分子篩的綠色合成。劉雷璐所研究的高硅鋁比ZSM-5分子篩，制備過(guò)程中成功免除模板劑，利用有導(dǎo)向劑作用的晶種代替有機(jī)模板劑，實(shí)現(xiàn)了高硅鋁比ZSM-5 分子篩的綠色合成，降低了合成的成本與能耗，提高了產(chǎn)率并保障生產(chǎn)安全，減少環(huán)境污染。因此，當(dāng)下研究無(wú)模板劑制備疏水性分子篩，探究乙醇替代模板劑的作用機(jī)理在VOCs吸附處理領(lǐng)域內(nèi)十分重要。

2 分子篩制備方法發(fā)展概況

制備分子篩本質(zhì)上是探究其成核與晶體生長(zhǎng)過(guò)程，理論上可分為固相轉(zhuǎn)變、液相轉(zhuǎn)變和雙相轉(zhuǎn)變。制備過(guò)程中最初凝膠配比可直接決定分子篩形成類型。傳統(tǒng)水熱合成法已發(fā)展得相對(duì)成熟，但存在高溫高壓、高成本、排放廢水廢氣等問(wèn)題。因此，近年來(lái)研究者們嘗試使用固相研磨法、微波輔助法、晶種導(dǎo)入法等方法進(jìn)行分子篩合成。劉雷璐研究表明，利用固相研磨法并配合使用晶種進(jìn)行導(dǎo)向成功合成高硅ZSM-5 分子篩，降低合成成本，實(shí)現(xiàn)綠色合成。微波輔助法是利用微波加熱代替?zhèn)鹘y(tǒng)加熱，分子極化時(shí)摩擦碰撞將吸收的微波電磁能轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行有效利用，可縮短晶化時(shí)間，影響晶核與晶體生長(zhǎng)。趙杉林等利用工業(yè)硅溶膠加入乙醇配合使用微波輔助法合成ZSM-5分子篩，晶化時(shí)間顯著縮短。王燕等使用微波輔助法得到相對(duì)結(jié)晶度為100%的圓盤(pán)狀晶粒ZSM-5 分子篩。此方法高效、能耗低、產(chǎn)率低，有待進(jìn)一步研究。晶種導(dǎo)入法是在分子篩制備過(guò)程中加入少量晶種取代有機(jī)模板劑的導(dǎo)向作用，其原理是通過(guò)加入目標(biāo)晶種起晶核作用，使晶體以其為核心進(jìn)行生長(zhǎng)，縮短分子篩合成的誘導(dǎo)期、成核期，進(jìn)而縮短合成周期并提高分子篩晶體純度。但其成本較高，不利于工業(yè)化。各方法優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比詳見(jiàn)表2。

表2 分子篩制備方法優(yōu)缺點(diǎn)

此外，有研究者發(fā)現(xiàn)煤基固廢中粉煤灰主要成分與分子篩主要成分相近，利用粉煤灰合成分子篩對(duì)其進(jìn)行有效回收利用也成為另一研究熱點(diǎn)。同時(shí)，在VOCs 處理實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)不同技術(shù)的實(shí)用性與局限性，單一處理技術(shù)正在被逐步淘汰，多種方法耦合使用可實(shí)現(xiàn)各方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高治理效果。這意味著研發(fā)多功能新型材料將成為研究熱點(diǎn)。馮勇超等對(duì)比發(fā)現(xiàn)MFI型分子篩具有穩(wěn)定性強(qiáng)、硅鋁比可調(diào)、可以與活性組分進(jìn)行協(xié)同作用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于MFI型分子篩的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)不同，可對(duì)不同的VOCs分子展現(xiàn)出不同的吸附能力，因此成為雙功能協(xié)同作用材料的不二選擇。劉雙等所制備出的整體式分子篩基Cu-Mn-CeO/分子篩蜂窩催化劑具有良好的吸波、吸附性能。同時(shí)可催化燃燒多組分VOCs，表面的微波催化燃燒反應(yīng)遵循準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)。

3 結(jié)語(yǔ)

如今，我國(guó)面臨十分嚴(yán)重的VOCs 大氣污染和二次污染等環(huán)境問(wèn)題，針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中VOCs 氣體濃度不一、風(fēng)量大、溫度低、含水等特點(diǎn)，滿足工業(yè)VOCs 吸附所需的新材料的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。在眾多吸附劑中，分子篩材料的發(fā)展、制備和應(yīng)用較為成熟，但在此基礎(chǔ)上，仍需開(kāi)發(fā)符合現(xiàn)代需要的新型多功能環(huán)保材料。根據(jù)上述分析有以下思路。

（1）優(yōu)化分子篩骨架結(jié)構(gòu)、引入適宜的補(bǔ)償陽(yáng)離子可提升分子篩對(duì)VOCs的吸附性能。

（2）分子篩在制備過(guò)程中可設(shè)計(jì)多級(jí)孔道協(xié)同作用，對(duì)不同動(dòng)力學(xué)尺寸的混合VOCs 氣體進(jìn)行有效選擇性吸附，增大吸附量。

（3）對(duì)材料進(jìn)行脫鋁改性或接枝改性，提高硅鋁比，增強(qiáng)分子篩疏水性能。

（4）減少有機(jī)模板劑的使用，去污染、降低成本，以達(dá)到綠色合成的目的。

（5）使用新合成方法，避免高溫高壓、排放廢水廢氣，制備物料可進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)二次循環(huán)利用以達(dá)到綠色環(huán)保的目的。

（6）研發(fā)多功能凈化材料，強(qiáng)化富集協(xié)同二次處理作用，提高對(duì)VOCs的處理效率。

此外，有多方研究者使用晶種導(dǎo)入進(jìn)行誘導(dǎo)以及加入適量乙醇替代有機(jī)模板劑進(jìn)行分子篩的綠色合成，其中乙醇的作用機(jī)理尚未明確，在制備過(guò)程中其他同類有機(jī)物是否可起到相同作用有待考察，如何在此角度不斷進(jìn)行優(yōu)化值得深思。在傳統(tǒng)水熱合成法以外還有其他制備方法可不斷進(jìn)行改進(jìn)，從工藝源頭降成本、降污染、提效率。除卻研發(fā)有高吸附量、高疏水性、熱穩(wěn)定性優(yōu)良、綠色環(huán)保和低成本可再生的吸附劑，這種方法在VOCs 處理工業(yè)應(yīng)用中，吸附過(guò)程可與催化燃燒、生物降解、冷凝回收等方法聯(lián)合使用。針對(duì)不同性質(zhì)VOCs 使用不同處理方法進(jìn)行回收或銷毀：對(duì)有回收利用價(jià)值的工業(yè)VOCs 氣體可實(shí)現(xiàn)選擇吸附的基礎(chǔ)上再冷凝回收進(jìn)行二次利用；對(duì)無(wú)回收利用價(jià)值的VOCs氣體可將其吸附富集后脫附進(jìn)行催化燃燒實(shí)現(xiàn)凈化目的，同時(shí)利用其所產(chǎn)熱能作其他熱源以供使用。因此，研發(fā)疏水性高吸附量環(huán)境友好型分子篩以及探究如何降低制備成本實(shí)現(xiàn)綠色合成并易于工業(yè)化，在工業(yè)VOCs氣體處理中具有廣闊前景。