功能化介孔SiO2材料的制備、表征及應(yīng)用研究.pdf

1、功能化介孔材料由于具有大的比表面積,可控的孔徑大小和孔徑分布,良好的熱和機(jī)械穩(wěn)定性以及其特殊的功能性特征,使其在電化學(xué)、生物化學(xué)、生物醫(yī)療、催化等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來,利于功能化介孔材料吸附處理重金屬離子也受到越來越多研究者的關(guān)注。本文主體介紹了介孔二氧化硅材料的制備以及其氨基功能化,并且研究了其在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用。另外初步研究了納米 Fe/Ni雙金屬材料的制備及其對三氯乙烯的催化降解效用。
　　主要研究工作如下:

2、　　1、我們首先通過水包油微乳模板法以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑,1,3,5-三甲基苯(TMB)為擴(kuò)孔劑,正硅酸乙脂為硅源,制得了具有較大比表面積的介孔SiO2材料制得了介孔二氧化硅材料。隨后,通過后嫁接法成功將γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(ATES)接枝于介孔SiO2材料孔道內(nèi)。借助于SEM、XRD、FT-IR和N2低溫吸附-脫附等表征手段對材料進(jìn)行了表征的結(jié)果表明:該材料(AF-MCFs)非常疏松,具有囊泡狀結(jié)構(gòu);孔徑在1

3、.5~7 nm之間分布(平均孔徑為3.3 nm),比表面積為562 m2/g,氨基已經(jīng)成功接枝于介孔二氧化硅孔道內(nèi)部。
　　2、氨基功能化介孔二氧化硅材料對水溶液中Cr6+的吸附性能研究結(jié)果表明:材料表面的氨基基團(tuán)對Cr6+的吸附起主要作用,最大吸附量可達(dá)2.32 mmol/g。該材料的吸附性能隨溶液pH值的降低明顯增強(qiáng),并且吸附反應(yīng)進(jìn)行異常迅速(平衡時間不超過10分鐘)。另外,吸附飽和的功能化材料可經(jīng)酸洗回收,材料的回用效果為初

4、始的90％以上。該功能性材料對金屬離子較強(qiáng)的吸附性及其可重復(fù)使用性,使其成為廢水處理中極具應(yīng)用前景的吸附劑。
　　3、以水包油微乳模板法制得的介孔二氧化硅材料為基體,采用化學(xué)濕法制得納米Fe/Ni雙金屬材料,并通過SEM、TEM、XPS等手段對其進(jìn)行表征。結(jié)果表明:Fe/Ni雙金屬可均勻吸附在介孔材料表面,粒徑尺寸均在納米范圍之內(nèi)。通過對水溶液中三氯乙烯的催化降解研究表明:納米尺寸的Fe/Ni雙金屬材料對三氯乙烯的降解具有良好的效