随着现代工业的飞速发展，我国化工厂数目明显增加。NH3是目前化工厂排放量较多的一种有害气体，如不加以节制的将其排放到空气中，将会对环境造成严重破坏。为了减少NH3带来的危害，世界各国都对空气中NH3含量做出了严格规定，例如中国(MAC:30 mg/m3)、俄罗斯(MAC:20 mg/m3)等。同时，处理好化工厂NH3排放使其降低到排放标准引起了各国学者的关注。目前应用较多的NH3处理方法有吸收塔处理法、生物降解法和吸附剂法等，其中吸附剂法最为简便，常用的吸附剂有沸石、活性炭等，但这些吸附剂均存在吸附量低和再生性能差等不足。　　SiO2气凝胶是一种结构可控的新型轻质纳米多孔材料，密度最低可达3kg/m3，孔隙率最高为99.8％，孔径约为1～100 nm。因其比表面积高、吸附性能强，故在用作吸附剂方面具有诱人的前景。但经两步溶胶-凝胶法制备的传统SiO2气凝胶(PSA)疏水性较强，不利于NH3等强水溶性气体的吸附，所以迫切需要一种超亲水型SiO2气凝胶(SHSA)，以获得较高的NH3吸附量。　　本文首先采用两步溶胶-凝胶法，以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源、乙酸(CH3COOH)为溶剂和反应物、去离子水为水解催化剂，配以CO2超临界干燥技术制备出所需的超亲水型SiO2-气凝胶(SHSA)。研究了原料配比、溶胶-凝胶温度和老化时间对SHSA孔结构性能的影响。结果表明，当TEOS∶CH3COOH∶H2O（体积比）=1∶3∶0.6，溶胶-凝胶温度为35℃，老化时间为20天时，制备的SHSA孔结构性能较好，其比表面积为749.45m2/g，孔容为2.58 cm3/g。此外，本文中自行设计了一种直接表征SHSA吸水量的简易方法，结果表明SHSA的吸水量最高可达7.79 mL/g，而PSA的吸水量为0 mL/g。同时，经SHSA吸附后的水其pH值为5，证实了SHSA还具备一定的弱酸性。　　其次，采用SEM、FTIR、TG-DTA、BET等现代分析方法对SHSA的孔结构性能进行表征。SEM照片显示:SHSA的颗粒分散性良好，形貌规则（近似球状），平均粒径约为10 nm，是一种典型的纳米颗粒材料;FTIR图谱证明了SHSA的亲水型转化来源于其表面—CH2、—CH3疏水基团的弱化;在与PSA的对比TG-DTA分析中，SHSA表现出了较PSA更为明显的质量损失，分析表明这种质量损失主要来源于SHSA孔结构中水分子的蒸发，强有力的证实了SHSA的优越亲水性能;此外，BET分析证明了原料配比、溶胶-凝胶温度对SHSA的孔结构性能影响显著。　　再次，选择了孔结构性能优越的SHSA对NH3进行了静态和动态吸附测试，并找出了SHSA对NH3的物理-化学共吸附机理。在静态吸附实验中，研究了吸附温度(25℃、35℃、45℃、55℃)、NH3浓度(NH3·H2O体积为50 mL、100 mL、150 mL、200 mL)、孔结构性能和水蒸气处理对SHSA样品NH3静态吸附效果的影响。结果表明:SHSA的NH3静态吸附效果总体均随吸附温度、NH3浓度和比表面积的升高而增强，但孔体积对其吸附效果影响不大;此外，水蒸气处理对SHSA的NH3吸附效果影响显著，经水蒸气处理1 min后，SHSA在25℃、100 mL NH3·H2O吸附条件下吸附20 min后，其pH值较处理前最多提高了2.07，而相同情况下的PSA提高量只有1.56。动态吸附实验表明，SHSA的NH3动态吸附量总体均随比表面积的增大而上升，最佳的NH3流速为1 L/min。水蒸气处理对SHSA样品NH3动态吸附量影响显著，在25℃、NH3流速为1 L/min的条件下吸附20 min后，经水蒸气处理1 min的PSA其NH3动态吸附量约为129.08 mg/g，而SHSA的NH3动态吸附量最高可达到188.72 mg/g。这主要是由于SHSA具备优越的亲水性能和弱酸性，水蒸气处理前其对NH3的化学吸附不明显;经水蒸气处理后，SHSA能有效捕获水分子而在其表面形成可观的NH3·H2O分子层，从而对NH3分子发生了化学吸附，这种物理-化学共吸附机制造成了SHSA样品NH3吸附量的巨大飞跃。　　最后，对SHSA的再生性能进行了研究。经10次对NH3的吸附-脱附过程后，SHSA的NH3动态吸附量从188.72 mg/g下降至102.56 mg/g，下降百分比约为45.65％。分析原因是由于吸附机制从物理-化学共吸附向纯物理吸附的转化所致。超亲水型SiO2气凝胶作为一种潜在的NH3吸附剂，吸附量和再生性能都有待进一步提高，相信在未来的研究中，SHSA将能有效的发挥其吸附应用价值。