2.5.1 VOCs 空氣污染物
MCM-41 自 1992 年被 Mobil 公司之研發機構開發出來後(Kresge et al., 1992)，隨即被其拿來進行相關之有機物吸附測試(Beck et al., 1992)，其後陸 續更有多位學者從事相關之研究。其主要原因除了 MCM-41 之對許多物質 具有高吸附特性，應用層面廣泛外，亦因其特有之均勻孔徑非常適合進行 基礎吸附特性模擬研究，此點是之前開發的活性碳、沸石等非均勻孔徑吸 附材所沒有的。有關於 MCM-41 吸附一些物種所顯現之吸附特性，文獻上 已進行了探討含氯有機物(Zhao et al., 1998; Branton et al., 1997, Branton et al., 1999; Grisdanurak et al., 2003; Lee et al., 2004; Koh et al., 2002)、芳香族 (Zhao et al., 1998; Beck et al., 1992; Zhao and Lu, 1998; Nguyen et al., 1998;
Choudhary and Mantri, 2000; Hu et al., 2001; Boger et al., 1997; Janchen et al., 1998; Chu et al., 2002; Serrano et al., 2004)、醇類(Nguyen et al., 1998; Boger et al., 1997; Dahl et al., 1997)、烷類(Zhao et al., 1998; Janchen et al., 1998;
Serrano et al., 2004; Yun et al., 2002; Qiao et al., 2004)及烯類(Morishige et al., 1997)等吸附於其上之特性分析。
不同孔洞結構，所得之等溫吸附曲線將有所差異。而常見多孔性吸附材料 吸附，表示其具備極高之孔隙(highly porous)，以及一維(one dimensional)之 孔徑(Grisdanurak et al., 2003), 其在極窄之相對壓力範圍下所顯示之陡峭、
可逆之吸脫附程序則顯示出其高度均勻之孔隙直徑(Yun et al., 2002)。
而當 MCM-41 利用來進行 VOCs 吸附時，其等溫吸附曲線則可能會因 此而改變，如表 2.2 所示。Nguyen 等人(1998)之研究顯示孔徑對等溫吸附有 顯著影響，當孔徑增加時，苯與乙醇之等溫吸附型態會從 type I 變為 type
度間有明顯之吸附差異變化，其等溫吸附型式仍為 type IV。類似之情形亦 見於 Branton 等人(1999)及 Quio 等人(2004)之研究中，只是其所進行之己烷 (303-323 K)與四氯化碳(273-303 K)之等溫吸附型態屬 type V。
文獻中所進行之 VOCs 等溫吸附多在 P/Po= 0 - 1.0 之範圍內進行之，其 溫度、孔隙大小均不相同，因此所得到之等溫吸附結果亦不盡相同。以文 獻中進行較多之物種苯之吸附為例，其吸附行為包括了 type I、IV 和 V，但 是若就這幾種吸附型態之低分壓測試範圍而言，其等溫吸附行為應該可以 均以如 Freundlich 等溫吸附模式來模擬之，此在 Choudhary 與 Mantri (2000) 之研究中即可看出，其所進行之分壓範圍較低(<3 kPa)，因此即使測試溫度 範圍高達 100 K (348-448 K)，仍可以 Freundlich 等溫吸附模式模擬之。
2.5.1-3
矽鋁比之影響
MCM-41 材質中之矽鋁比可能會影響親、疏水性乃至於 VOCs 吸附能 力，此特性與傳統沸石極為相似。Boger 等人(1997)探討在不同之矽鋁比 (Si/Al=20-166)下之各種 VOCs 等溫吸附現象及其親、疏水特性，結果發現 矽鋁比對各物種之等溫吸附特性並無顯著影響，而在其所研究之矽鋁比範 圍下，各種 MCM-41 材質對水氣之吸附能力均低，屬於疏水性材質。
Zhao 與 Lu(1998)之研究指出，含鋁成分高(Si/Al=15)之 MCM-41 因為表 面所呈現之較多酸性位址(acid sites)，而顯示出較高之親水性，其對水氣之 等溫吸附屬於 type IV，與液態氮之等溫吸附型態相同；而純矽之 MCM-41 則呈現高疏水性，其對水氣之吸附屬 type V，若將純矽 MCM-41 進一步矽 化(silylation)，則其疏水性更高，為 type III 型。Serrano 等人(2004)研究發現，
鋁之存在雖然可以略微增加 MCM-41 對甲苯(toluene)之吸附能力，唯其效果 並不顯著；但是在戊烷(pentane)之吸附上，則鋁之存在顯現出明顯較強之吸 附效果。不過其也同時指出，因為鋁之存在將增加水氣之吸附能力，因此 將限制其在高水氣環境下對 VOCs 吸附之應用。
2.5.2 其他空氣污染物
以 MCM-41 進行其他空氣污染物之吸附也是可能的，如二氧化碳 (CO2)，就曾有多篇相關研究(Morishige et al., 1997; Branton et al., 1995; Koh et al., 1999)，此外針對二氧化硫(SO2)( Branton et al., 1995)亦曾有研究進行 過，不過因為這些氣體在常溫下均具低揮發性，亦即其可冷凝性極低，因 此多數之吸附研究係在相當低之溫度下進行，以獲致較高之氣體吸附容量。
Btanton 等人(1995)之研究發現在 195 K、P/Po=0.1-0.4 (Po=1434 torr)時，
MCM-41 對 CO2之吸附能力約在 3–7 mmol/g 之間; 而在 273 K、P/Po=0.1-0.4 吸附環境下時，MCM-41 對 SO2之吸附能力則約為 2-5 mmol/g。
Morishige 等人(1997)於 185.5-194.7 K 之測試環境下，發現 MCM-41 對 CO2之吸附型態為 type V，其吸附量變化在測試溫度範圍下受溫度影響並不
Zhao 等人(1998)曾應用 MCM-41 與 silicate-1、Y 型沸石及商用活性碳 進行苯(benzene)、四氯化碳(carbon tetrachloride)以及正己烷(n-hexane)之吸
Xia 等人(2001)以 MCM-41 及 ZSM-5 沸石進行甲苯(toluene)吸附測試，
結果指出 MCM-41 具有較大之比表面積、孔洞體積與平均孔洞直徑，因此 使得其吸附能力較 ZSM-5 沸石優異；此外由於純矽質之 MCM-41 疏水性較 含有鋁成分之 ZSM-5 沸石高，使得其吸水特性即較 ZSM-5 微弱。Nguyen 與 Do(1998)研究亦指出 MCM-41 不論吸附苯(benzene)或乙醇(ethanol)，均 較 Y 型沸石及活性碳優異許多。