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CN116099515B - 一种高吸附量VOCs吸附材料及其生产工艺 - Google Patents

一种高吸附量VOCs吸附材料及其生产工艺 Download PDF

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CN116099515B CN202211660342.7A CN202211660342A CN116099515B CN 116099515 B CN116099515 B CN 116099515B CN 202211660342 A CN202211660342 A CN 202211660342A CN 116099515 B CN116099515 B CN 116099515B
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Abstract

本发明提供了一种高吸附量VOCS吸附材料，包括蜂窝主体、过滤层和过渡层，所述的蜂窝主体为立方体形，过滤层包覆于蜂窝主体的前后左右四个面上，过滤层位于蜂窝主体及过滤层之间，所述的蜂窝主体上部设有连接凹槽、下部设有连接凸起，蜂窝主体由蜂窝壁及蜂窝孔构成，蜂窝壁厚度为1‑3mm，蜂窝孔直径为2‑5mm，所述蜂窝壁为多孔陶瓷及MOF涂层构成，所述的MOF涂层负载在多孔陶瓷外部及孔道内表面，所述的过滤层厚度为0.3‑0.8mm，孔径为1‑5μm，材质为无机非金属陶瓷，所述的过渡层厚度为0.8‑1.2mm，孔径为0.1‑0.5微米。本发明的高吸附量VOCS吸附材料整体为陶瓷材料制成，具有耐高温、不易破碎的优点。本发明还提供了一种高吸附量VOCS吸附材料的制备方法。

Description

一种高吸附量VOCs吸附材料及其生产工艺
技术领域
本发明属于环保新材料技术领域，尤其涉及一种高吸附量VOCS吸附材料及其生产工艺。
背景技术
随着经济的发展和工业化进程的加速，日益严重的空气污染成为目前急需解决的一个重要问题。吸附过滤技术是目前处理空气VOCS污染的一个重要手段。活性炭、多孔陶瓷等材料具有较大的比表面积和独特的孔隙结构，而呈现出较强的吸附能力，因而广泛应用于VOCS吸附净化领域。目前常用的活性炭材料因为不耐高温，容易破损，制约了其在高温烟气中的应用，此外，当烟气中既存在颗粒物，又存在VOCS时，活性炭或多孔陶瓷容易被颗粒物污染，造成吸附量降低，无法长久使用。
金属有机骨架材料(MOF)作为近十年来发展迅速一种三维多孔材料，相对于传统的活性炭和沸石等多孔材料，MOF结构多样、制备条件简单、可设计性好，因而在吸附、催化和分离等众多领域发挥着越来越重要的作用。在众多的MOF中，ZIF、MIL、BUT等材料对空气中的VOC具有极强的吸附作用，去除性能优异且稳定性好，是非常理想的吸附材料。
发明内容
为了解决活性炭或陶瓷多孔材料易被颗粒物污染，吸附量降低的问题，以及活性炭容易破损，无法耐高温的问题，本发明公开了一种高吸附量VOCS吸附材料及其生产工艺。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种高吸附量VOCS吸附材料，包括蜂窝主体、过滤层和过渡层，所述的蜂窝主体为立方体形，过滤层包覆于蜂窝主体的前后左右四个面上，过渡层位于蜂窝主体及过滤层之间，所述的蜂窝主体上部设有连接凹槽、下部设有连接凸起，蜂窝主体由蜂窝壁及蜂窝孔构成，蜂窝壁厚度为1-3mm，蜂窝孔边长为2-5mm，所述蜂窝壁为多孔陶瓷及MOF涂层构成，所述的MOF涂层负载在多孔陶瓷外部及孔道内表面，所述的过滤层厚度为0.3-0.8mm，孔径为1-5μm，材质为无机非金属陶瓷，所述的过渡层厚度为0.8-1.2mm，孔径为0.1-0.5μm。
进一步的，所述的连接凹槽的壁厚为3-5mm，深度为4-8mm，所述的连接凸起高度为2-6mm，比连接凹槽的深度小1-2mm，连接凸起外径比连接凹槽101内径小0.5-1mm。
进一步的，所述的蜂窝壁、过滤层及过渡层材质相同，为氧化铝、氧化锆、碳化硅材质中的一种。
进一步的，所述MOF涂层材料为ZIF系列材料、UiO系列材料或PCN系列材料中的一种或多种。
上述高吸附量VOCS吸附材料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料，将陶瓷颗粒50-75份、陶瓷纤维8-20份、造孔剂10-25份、润滑剂2-5份和分散剂4-5份加入三维混料机进行充分搅拌；
步骤二，冷等静压，将混合好的原料加入蜂窝模具中，密封，置入冷等静压设备的压力舱中升高至一定压力后保持一定时间，然后降压至常压，获得蜂窝主体生胚；
步骤三，过滤层及除尘层涂覆，将所述生胚置于电炉中升温加热，100-200℃条件下保温1-2h，自然降温后获得蜂窝主体半生胚，通过连接凹槽与连接凸起连接将多个蜂窝主体半生胚依次连接，采用过渡层陶瓷颗粒浆液在半生胚前后左右四面喷涂，将喷涂后的半生胚置于电炉中，100-200℃的条件下保温1-2h，取出后采用过滤层陶瓷颗粒浆液喷涂前后左右四面，喷涂完成后置于电炉中；
步骤四，烧结，将步骤三所得生胚置于电炉中升温加热，100-200℃条件下保温1-2h；再于电炉中以10-20℃/min的速度升温至500-600℃，保温0.5-1.5h，以15-30℃/min的速度升温至1000-1200℃，保温1.5-3h，以10-20℃/min速度降温至500-600℃，保温1-2h，自然降温至常温，获得吸附材料基材；
步骤五，吸附材料基材改性，将吸附材料基材置于乙醇溶液中浸泡15-30min，浸泡过程吸真空排出吸附材料蜂窝孔壁、过渡层及过滤层空隙中的空气，将吸附材料基材底部蜂窝封死，安装于改性装置中采用水泵将MOF分散液由蜂窝孔道内部向过渡层及过滤层扩散，循环10-15min，将吸附材料置于烘箱中烘干。
进一步的，步骤一中，所述的陶瓷颗粒物为氧化铝，碳化硅，氧化锆中的一种，粒径为10-300μm，所述的造孔剂为碳颗粒及碳粉，碳颗粒粒径为100-500μm，所述的碳粉粒径为5-10μm，所述的碳颗粒及碳粉质量比例为1：1-1:5，所述的润滑剂为液态石蜡或聚乙烯醇中的一种或两种，所述的陶瓷纤维为氧化铝纤维或碳化硅纤维中的一种或两种，所述的分散剂为乙醇或环己烷中的一种或两种。
进一步的，步骤二中，所述的冷等静压过程升压时以0.1-2.5MPa/s 的速率升高压力至20-30MPa，保压5-10min，以0.5-1MPa/s的速度升高压力至40-60MPa，保压5-10min，以1-2MPa/s的速度升高压力至70-100MPa，保压10-15min，降压时以1-2MPa/s的速度降低压力舱中的压力至40-60MPa，保压3-5min，以0.5-1MPa/s降低压力至20-30MPa，保压3-5min，以0.1-2.5MPa/s的速度降低至常压。
进一步的，步骤三中，所述的过渡层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为20-30%，粘结剂含量为20-25%，去离子水含量为50-60%，过渡层喷涂次数为8-12次；所述的过滤层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为5-10%，粘结剂含量为10-15%，去离子水含量为75-80%，过滤层喷涂次数为10-15次。
进一步的，步骤五中，所述的改性装置包括壳体、法兰、改性液储罐，循环泵，所述壳体的底部出口通过出液管道与改性液储罐的进口连通，壳体的顶端进口通过法兰与进液管道的一端连通，进液管道的另一端与改性液储罐的出口连通，所述循环泵设于进液管道上；所述吸附材料基材安装于壳体内，底部通过盲板密封，通过循环泵将改性液储罐内的MOF改性液自蜂窝主体上部通入蜂窝主体内，进入蜂窝主体内的MOF改性液由蜂窝主体推向过渡层和过滤层扩散，并由过滤层溢出。
本发明所述的高吸附量VOCS吸附材料，采用陶瓷蜂窝为吸附主体，通过MOF改性增强吸附能力，蜂窝主体外侧为过滤层和除尘过滤层，使用时含尘含VOCS的气体首先经过最外层过滤层进行除尘，防止粉尘对吸附孔道造成影响，置于过滤层和蜂窝主体之间的过渡层颗粒直径介于过滤层和蜂窝主体之间，对防止因颗粒尺寸相差太大造成的分层开裂问题，除尘后的VOCS气体进入蜂窝主体，VOCS被蜂窝壁的多孔陶瓷材料吸附，多孔陶瓷材料孔道中负载MOF材料，极大的增强了对VOCS的吸附能力，多个吸附材料通过连接凹槽和连接凸起进行拼接既可多个单元组合使用，可以根据使用要求灵活组合，增加吸附面积，吸附材料整体为陶瓷材料制成，具有耐高温、不易破碎的优点，吸附材料制备过程中，采用冷等静压的方式制备蜂窝主体生胚，生胚制成后加热保温固化，采用多次反复喷涂方式分别制备过渡层和过滤层，最终采用一次烧结的方式进行过滤层、过滤层和蜂窝主体连接固化，降低了烧结能耗，MOF改性过程中，将MOF分散液由蜂窝主体向过渡层和过滤层进行反复渗透，负载均匀，最后烘干后固化在蜂窝壁的多孔孔道内。
附图说明
图1为本发明所述的吸附材料俯视图；
图2为本发明所述的吸附材料正视图；
图3为本发明所述的蜂窝主体结构示意图；
图4为本发明所述的蜂窝主体多孔蜂窝壁电镜图；
图5为本发明所述的改性装置结构示意图。
其中，1-蜂窝主体，2-过滤层，3-过渡层，4-壳体，5-法兰，6-改性液储罐，7-循环泵，8-控制器，101-连接凹槽，102-连接凸起，103-蜂窝壁，104-蜂窝孔，1031-多孔陶瓷，1032-MOF涂层。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1-图3所示，一种高吸附量VOCS吸附材料，包括蜂窝主体1、过滤层2和过渡层3，所述的蜂窝主体1为立方体形，过滤层2包覆于蜂窝主体1的前后左右四个面上，过渡层3位于蜂窝主体1及过滤层2之间，蜂窝主体1上部设有连接凹槽101、下部设有连接凸起102，连接凹槽101的壁厚为3-5mm，深度为4-8mm，连接凸起102高度为2-6mm，比连接凹槽101的深度小1-2mm，连接凸起102外径比连接凹槽101内径小0.5-1mm；蜂窝主体1由蜂窝壁103及蜂窝孔104构成，蜂窝壁103厚度为1-3mm，蜂窝孔104边长为2-5mm，所述蜂窝壁103为多孔陶瓷1031及MOF涂层1032构成，所述的MOF涂层1032负载在多孔陶瓷外部及孔道内表面，过滤层2厚度为0.3-0.8mm，孔径为1-5μm，材质为无机非金属陶瓷，过渡层3厚度为0.8-1.2mm，孔径为0.1-0.5μm；MOF涂层1032材料为ZIF系列材料；蜂窝壁103、过滤层2及过渡层3材质相同，为氧化铝。
上述高吸附量VOCS吸附材料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料，将陶瓷颗粒60份、陶瓷纤维14份、造孔剂20份、润滑剂2份和分散剂4份加入三维混料机进行充分搅拌；
步骤二，冷等静压，将混合好的原料加入蜂窝模具中，密封，置入冷等静压设备的压力舱中升高至一定压力后保持一定时间，然后降压至常压，获得蜂窝主体生胚；
步骤三，过滤层及除尘层涂覆，将所述生胚置于电炉中升温加热，150℃条件下保温1.5h，自然降温后获得蜂窝主体半生胚，通过连接凹槽与连接凸起连接将多个蜂窝主体半生胚依次连接，采用过渡层陶瓷颗粒浆液在半生胚前后左右四面喷涂，将喷涂后的半生胚置于电炉中，200℃的条件下保温1h，取出后采用过滤层陶瓷颗粒浆液喷涂前后左右四面，喷涂完成后置于电炉中；
步骤四，烧结，将步骤三所得生胚置于电炉中升温加热，160℃条件下保温1.5h；再于电炉中以20℃/min的速度升温至550℃，保温1h，以20℃/min的速度升温至1200℃，保温1.5h，以10℃/min速度降温至500℃，保温2h，自然降温至常温，获得吸附材料基材；
步骤五，吸附材料基材改性，将吸附材料基材置于乙醇溶液中浸泡25min，浸泡过程吸真空排出吸附材料蜂窝孔壁、过渡层及过滤层空隙中的空气，将吸附材料基材底部蜂窝封死，安装于改性装置中采用水泵将MOF分散液由蜂窝孔道内部向过渡层及过滤层扩散，循环12min，将吸附材料置于烘箱中烘干。
步骤一中，所述的陶瓷颗粒物为氧化铝，粒径为300μm，造孔剂为碳颗粒及碳粉，碳颗粒粒径为300μm，碳粉粒径为8μm，所述的碳颗粒及碳粉质量比例为1：1，润滑剂为液态石蜡，陶瓷纤维为氧化铝纤维，分散剂为环己烷。
步骤二中，所述的冷等静压过程升压时以0.1MPa/s 的速率升高压力至20MPa，保压10min，以0.5MPa/s的速度升高压力至40MPa，保压10min，以1MPa/s的速度升高压力至70MPa，保压15min，降压时以2MPa/s的速度降低压力舱中的压力至40MPa，保压5min，以0.5MPa/s降低压力至20MPa，保压5min，以0.1MPa/s的速度降低至常压。
步骤三中，所述的过渡层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为25%，粘结剂含量为20%，去离子水含量为55%，过渡层喷涂次数为12次；所述的过滤层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为5%，粘结剂含量为15%，去离子水含量为80%，过滤层喷涂次数为15次。
如图5所示，步骤五中，所述的改性装置包括壳体4、法兰5、改性液储罐6和循环泵7，所述壳体4的底部出口通过出液管道与改性液储罐6的进口连通，壳体4的顶端进口通过法兰5与进液管道的一端连通，进液管道的另一端与改性液储罐6的出口连通，所述循环泵7设于进液管道上；所述吸附材料基材安装于壳体4内，底部密封，通过循环泵7将改性液储罐6内的MOF改性液自蜂窝主体1上部通入蜂窝主体1内，进入蜂窝主体1内的MOF改性液由蜂窝主体1推向过渡层3和过滤层2扩散，并由过滤层2溢出。
实施例2
如图1-图3所示，一种高吸附量VOCS吸附材料，包括蜂窝主体1、过滤层2和过渡层3，所述的蜂窝主体1为立方体形，过滤层2包覆于蜂窝主体1的前后左右四个面上，过渡层3位于蜂窝主体1及过滤层2之间，蜂窝主体1上部设有连接凹槽101、下部设有连接凸起102，连接凹槽101的壁厚为3-5mm，深度为4-8mm，连接凸起102高度为2-6mm，比连接凹槽101的深度小1-2mm，连接凸起102外径比连接凹槽101内径小0.5-1mm；蜂窝主体1由蜂窝壁103及蜂窝孔104构成，蜂窝壁103厚度为1-3mm，蜂窝孔104边长为2-5mm，所述蜂窝壁103为多孔陶瓷1031及MOF涂层1032构成，所述的MOF涂层1032负载在多孔陶瓷外部及孔道内表面，所述的过滤层2厚度为0.3-0.8mm，孔径为1-5μm，材质为无机非金属陶瓷，所述的过渡层3厚度为0.8-1.2mm，孔径为0.1-0.5μm；MOF涂层1032材料为UiO系列材料；蜂窝壁103、过滤层2及过渡层3材质相同，为氧化锆。
上述高吸附量VOCS吸附材料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料，将陶瓷颗粒55份、陶瓷纤维11份、造孔剂25份、润滑剂5份和分散剂4份加入三维混料机进行充分搅拌；
步骤二，冷等静压，将混合好的原料加入蜂窝模具中，密封，置入冷等静压设备的压力舱中升高至一定压力后保持一定时间，然后降压至常压，获得蜂窝主体生胚；
步骤三，过滤层及除尘层涂覆，将所述生胚置于电炉中升温加热，100℃条件下保温2h，自然降温后获得蜂窝主体半生胚，通过连接凹槽与连接凸起连接将多个蜂窝主体半生胚依次连接，采用过渡层陶瓷颗粒浆液在半生胚前后左右四面喷涂，将喷涂后的半生胚置于电炉中，150℃的条件下保温1.5h，取出后采用过滤层陶瓷颗粒浆液喷涂前后左右四面，喷涂完成后置于电炉中；
步骤四，烧结，将步骤三所得生胚置于电炉中升温加热，100℃条件下保温2h；再于电炉中以10℃/min的速度升温至500℃，保温1.5h，以30℃/min的速度升温至1100℃，保温2.5h，以15℃/min速度降温至550℃，保温1.5h，自然降温至常温，获得吸附材料基材；
步骤五，吸附材料基材改性，将吸附材料基材置于乙醇溶液中浸泡30min，浸泡过程吸真空排出吸附材料蜂窝孔壁、过渡层及过滤层空隙中的空气，将吸附材料基材底部蜂窝封死，安装于改性装置中采用水泵将MOF分散液由蜂窝孔道内部向过渡层及过滤层扩散，循环10min，将吸附材料置于烘箱中烘干。
步骤一中，所述的陶瓷颗粒物为碳化硅，粒径为200μm，所述的造孔剂为碳颗粒及碳粉，碳颗粒粒径为500μm，所述的碳粉粒径为8μm，所述的碳颗粒及碳粉质量比例为1：3，润滑剂为聚乙烯醇，陶瓷纤维为碳化硅纤维，分散剂为乙醇。
步骤二中，所述的冷等静压过程升压时以1.5MPa/s 的速率升高压力至25MPa，保压8min，以0.8MPa/s的速度升高压力至50MPa，保压7min，以2MPa/s的速度升高压力至80MPa，保压12min，降压时以1.5MPa/s的速度降低压力舱中的压力至50MPa，保压3min，以1MPa/s降低压力至25MPa，保压4min，以2.5MPa/s的速度降低至常压。
步骤三中，所述的过渡层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为30%，粘结剂含量为25%，去离子水含量为55%，过渡层喷涂次数为8次；所述的过滤层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为10%，粘结剂含量为15%，去离子水含量为75%，过滤层喷涂次数为12次。
如图5所示，步骤五中，所述的改性装置包括壳体4、法兰5、改性液储罐6和循环泵7，所述壳体4的底部出口通过出液管道与改性液储罐6的进口连通，壳体4的顶端进口通过法兰5与进液管道的一端连通，进液管道的另一端与改性液储罐6的出口连通，所述循环泵7设于进液管道上；所述吸附材料基材安装于壳体4内，底部密封，通过循环泵7将改性液储罐6内的MOF改性液自蜂窝主体1上部通入蜂窝主体1内，进入蜂窝主体1内的MOF改性液由蜂窝主体1推向过渡层3和过滤层2扩散，并由过滤层2溢出。
实施例3
如图1-图3所示，一种高吸附量VOCS吸附材料，包括蜂窝主体1、过滤层2和过渡层3，所述的蜂窝主体1为立方体形，过滤层2包覆于蜂窝主体1的前后左右四个面上，过渡层3位于蜂窝主体1及过滤层2之间，蜂窝主体1上部设有连接凹槽101、下部设有连接凸起102，连接凹槽101的壁厚为3-5mm，深度为4-8mm，连接凸起102高度为2-6mm，比连接凹槽101的深度小1-2mm，连接凸起102外径比连接凹槽101内径小0.5-1mm；蜂窝主体1由蜂窝壁103及蜂窝孔104构成，蜂窝壁103厚度为1-3mm，蜂窝孔104直径为2-5mm，所述蜂窝壁103为多孔陶瓷1031及MOF涂层1032构成，所述的MOF涂层1032负载在多孔陶瓷外部及孔道内表面，所述的过滤层2厚度为0.3-0.8mm，孔径为1-5μm，材质为无机非金属陶瓷，所述的过渡层3厚度为0.8-1.2mm，孔径为0.1-0.5μm；MOF涂层1032材料为PCN系列材料；蜂窝壁103、过滤层2及过渡层3材质相同，为碳化硅材质。
上述高吸附量VOCS吸附材料的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一，混料，将陶瓷颗粒72份、陶瓷纤维8份、造孔剂11份、润滑剂4份和分散剂5份加入三维混料机进行充分搅拌；
步骤二，冷等静压，将混合好的原料加入蜂窝模具中，密封，置入冷等静压设备的压力舱中升高至一定压力后保持一定时间，然后降压至常压，获得蜂窝主体生胚；
步骤三，过滤层及除尘层涂覆，将所述生胚置于电炉中升温加热，200℃条件下保温1h，自然降温后获得蜂窝主体半生胚，通过连接凹槽与连接凸起连接将多个蜂窝主体半生胚依次连接，采用过渡层陶瓷颗粒浆液在半生胚前后左右四面喷涂，将喷涂后的半生胚置于电炉中，100℃的条件下保温2h，取出后采用过滤层陶瓷颗粒浆液喷涂前后左右四面，喷涂完成后置于电炉中；
步骤四，烧结，将步骤三所得生胚置于电炉中升温加热， 200℃条件下保温1h；再于电炉中以15℃/min的速度升温至600℃，保温0.5h，以15℃/min的速度升温至1000℃，保温3h，以20℃/min速度降温至600℃，保温1h，自然降温至常温，获得吸附材料基材；
步骤五，吸附材料基材改性，将吸附材料基材置于乙醇溶液中浸泡15min，浸泡过程吸真空排出吸附材料蜂窝孔壁、过渡层及过滤层空隙中的空气，将吸附材料基材底部蜂窝封死，安装于改性装置中采用水泵将MOF分散液由蜂窝孔道内部向过渡层及过滤层扩散，循环15min，将吸附材料置于烘箱中烘干。
步骤一中，所述的陶瓷颗粒物为氧化锆，粒径为20μm，造孔剂为碳颗粒及碳粉，碳颗粒粒径为100μm，碳粉粒径为5μm，所述的碳颗粒及碳粉质量比例为1:5，润滑剂为液态石蜡，陶瓷纤维为氧化铝纤维，分散剂为环己烷。
步骤二中，所述的冷等静压过程升压时以2.5MPa/s 的速率升高压力至30MPa，保压5min，以1MPa/s的速度升高压力至60MPa，保压5min，以1.5MPa/s的速度升高压力至100MPa，保压10min，降压时以1MPa/s的速度降低压力舱中的压力至60MPa，保压3min，以0.8MPa/s降低压力至30MPa，保压3min，以1MPa/s的速度降低至常压。
步骤三中，过渡层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为20%，粘结剂含量为20%，去离子水含量为60%，过渡层喷涂次数为10次；所述的过滤层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为7%，粘结剂含量为13%，去离子水含量为80%，过滤层喷涂次数为15次。
如图5所示，步骤五中，所述的改性装置包括壳体4、法兰5、改性液储罐6和循环泵7，所述壳体4的底部出口通过出液管道与改性液储罐6的进口连通，壳体4的顶端进口通过法兰5与进液管道的一端连通，进液管道的另一端与改性液储罐6的出口连通，所述循环泵7设于进液管道上；所述吸附材料基材安装于壳体4内，底部通过盲板密封，通过循环泵7将改性液储罐6内的MOF改性液自蜂窝主体1上部通入蜂窝主体1内，进入蜂窝主体1内的MOF改性液由蜂窝主体1推向过渡层3和过滤层2扩散，并由过滤层2溢出。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，对于本领域的普通技术人员而言，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高吸附量VOCs吸附材料的生产工艺，所述高吸附量VOCs吸附材料包括蜂窝主体（1）、过滤层（2）和过渡层（3），所述的蜂窝主体（1）为立方体形，过滤层（2）包覆于蜂窝主体（1）的前后左右四个面上，过渡层（3）位于蜂窝主体（1）及过滤层（2）之间，所述的蜂窝主体（1）上部设有连接凹槽（101）、下部设有连接凸起（102），蜂窝主体由蜂窝壁（103）及蜂窝孔（104）构成，蜂窝壁（103）厚度为1-3mm，蜂窝孔（104）边长为2-5mm，所述蜂窝壁（103）为多孔陶瓷（1031）及MOF涂层（1032）构成，所述的MOF涂层（1032）负载在多孔陶瓷外部及孔道内表面，所述的过滤层（2）厚度为0.3-0.8mm，孔径为1-5μm，材质为无机非金属陶瓷，所述的过渡层（3）厚度为0.8-1.2mm，孔径为0.1-0.5μm，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一，混料，将陶瓷颗粒50-75份、陶瓷纤维8-20份、造孔剂10-25份、润滑剂2-5份和分散剂4-5份加入三维混料机进行充分搅拌；
步骤二，冷等静压，将混合好的原料加入蜂窝模具中，密封，置入冷等静压设备的压力舱中升高至一定压力后保持一定时间，然后降压至常压，获得蜂窝主体生胚；
步骤三，过滤层及除尘层涂覆，将所述生胚置于电炉中升温加热，100-200℃条件下保温1-2h，自然降温后获得蜂窝主体半生胚，通过连接凹槽与连接凸起连接将多个蜂窝主体半生胚依次连接，采用过渡层陶瓷颗粒浆液在半生胚前后左右四面喷涂，将喷涂后的半生胚置于电炉中，100-200℃的条件下保温1-2h，取出后采用过滤层陶瓷颗粒浆液喷涂前后左右四面，喷涂完成后置于电炉中；
步骤四，烧结，将步骤三所得生胚置于电炉中升温加热，100-200℃条件下保温1-2h；再于电炉中以10-20℃/min的速度升温至500-600℃，保温0.5-1.5h，以15-30℃/min的速度升温至1000-1200℃，保温1.5-3h，以10-20℃/min速度降温至500-600℃，保温1-2h，自然降温至常温，获得吸附材料基材；
步骤五，吸附材料基材改性，将吸附材料基材置于乙醇溶液中浸泡15-30min，浸泡过程吸真空排出吸附材料蜂窝孔壁、过渡层及过滤层空隙中的空气，将吸附材料基材底部蜂窝封死，安装于改性装置中采用水泵将MOF分散液由蜂窝孔道内部向过渡层及过滤层扩散，循环10-15min，将吸附材料置于烘箱中烘干。
2.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCs吸附材料的生产工艺，其特征在于，所述的连接凹槽（101）的壁厚为3-5mm，深度为4-8mm，所述的连接凸起（102）高度为2-6mm，比连接凹槽（101）的深度小1-2mm，连接凸起（102）外径比连接凹槽（101）内径小0.5-1mm。
3.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCs吸附材料的生产工艺，其特征在于，所述的蜂窝壁（103）、过滤层（2）及过渡层（3）材质相同，为氧化铝、氧化锆、碳化硅材质中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCs吸附材料的生产工艺，其特征在于，MOF涂层（1032）材料为ZIF系列材料、UiO系列材料或PCN系列材料中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCs吸附材料的生产工艺，其特征在于，步骤一中，所述的陶瓷颗粒物为氧化铝、碳化硅和氧化锆中的一种，粒径为10-300μm，所述的造孔剂为碳颗粒及碳粉，碳颗粒粒径为100-500μm，所述的碳粉粒径为5-10μm，所述的碳颗粒及碳粉质量比例为1：1-1:5，所述的润滑剂为液态石蜡或聚乙烯醇中的一种或两种，所述的陶瓷纤维为氧化铝纤维或碳化硅纤维中的一种或两种，所述的分散剂为乙醇或环己烷中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCs吸附材料的生产工艺，其特征在于，步骤二中，所述的冷等静压过程升压时以0.1-2.5MPa/s 的速率升高压力至20-30MPa，保压5-10min，以0.5-1MPa/s的速度升高压力至40-60MPa，保压5-10min，以1-2MPa/s的速度升高压力至70-100MPa，保压10-15min，降压时以1-2MPa/s的速度降低压力舱中的压力至40-60MPa，保压3-5min，以0.5-1MPa/s降低压力至20-30MPa，保压3-5min，以0.1-2.5MPa/s的速度降低至常压。
7.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCs吸附材料的生产工艺，其特征在于，步骤三中，所述的过渡层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为20-30%，粘结剂含量为20-25%，去离子水含量为50-60%，过渡层喷涂次数为8-12次；所述的过滤层陶瓷颗粒浆液中陶瓷颗粒含量为5-10%，粘结剂含量为10-15%，去离子水含量为75-80%，过滤层喷涂次数为10-15次。
8.根据权利要求1所述的一种高吸附量VOCs吸附材料的生产工艺，其特征在于，步骤五中，所述的改性装置包括壳体、法兰、改性液储罐，循环泵，所述壳体的底部出口通过出液管道与改性液储罐的进口连通，壳体的顶端进口通过法兰与进液管道的一端连通，进液管道的另一端与改性液储罐的出口连通，所述循环泵设于进液管道上；所述吸附材料基材安装于壳体内，底部通过盲板密封，通过循环泵将改性液储罐内的MOF改性液自蜂窝主体上部通入蜂窝主体内，进入蜂窝主体内的MOF改性液由蜂窝主体推向过渡层和过滤层扩散，并由过滤层溢出。
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