大孔SBA-15材料的制備、改性及其對鈾的吸附性能研究.pdf

1、由于具有規(guī)則的孔道，大的比表面積，在一定范圍可調(diào)的孔徑以及優(yōu)異的水熱穩(wěn)定性，常規(guī)SBA-15材料在催化、吸附、生物大分子負載等領域有著廣泛的應用。但由于其孔道較長，孔徑較小，粒徑小，表面活性基團缺乏，制約了其進一步的應用。針對以上問題，本論文基于大孔SBA-15的制備，采取相應的化學改性手段，合成了一系列的復合材料，并采用SEM、TEM、FT-IR、XRD、N2吸附-脫附、VSM等方法表征了所制備材料的物理、化學性質(zhì)。主要工作內(nèi)容如下：

2、
　?。?）在常規(guī)合成方法的基礎上，制備了大孔徑的SBA-15（L-SBA-15）。發(fā)現(xiàn)擴孔后，SBA-15形貌發(fā)生了一定變化，孔徑也由5.48增大至20.31nm。與常規(guī)SBA-15相比，L-SBA-15對鈾(VI)的吸附性能差別不大。最佳pH值為6，準二級動力學模型與Langmuir等溫式都能夠?qū)ζ湮叫袨檫M行描述，說明該材料的吸附由化學作用主導，是一個自發(fā)、吸熱的過程，單分子層飽和吸附容量由165.02mg/g略微降至157

3、.48mg/g。不同離子濃度的NaCl存在時，材料對鈾的吸附性能并未有明顯變化。用0.1mol/L Na2CO3對鈾進行解吸，脫附率可達92%，循環(huán)使用4次后，材料對鈾的吸附能力依舊能夠保持在一個較高的水平。
　　（2）制備了磁性大孔SBA-15材料（M-SBA-15），發(fā)現(xiàn)磁性粒子的摻雜并未改變材料的原有結構。其吸附最佳pH值為6，平衡時間為6h，Langmuir等溫式及準二級吸附動力學模型能夠描述該吸附過程，化學作用力主導了吸

4、附，單分子層飽和吸附容量為179.86mg/g。由熱力學參數(shù)可知，吸附是吸熱且自發(fā)的。在不同濃度的離子存在時，該材料依舊保持了良好的吸附性能，可重復使用性良好。
　?。?）制備了氨基化磁性大孔SBA-15材料（NH2-M-SBA-15），并保留了材料原有的結構。發(fā)現(xiàn)最佳pH值為6，吸附在6h達到平衡，該過程符合Langmuir等溫式及準二級吸附動力學模型，主要由化學作用控制，飽和吸附量提高至495.05mg/g，由ΔH和ΔG可知，