氨基修飾介孔分子篩SBA-15及其對水中Cu2+、Pb2+吸附性能.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)廢水的排放量日益增多。廢水中重金屬離子嚴(yán)重危害人體健康。重金屬廢水的處理方法研究已引起人們的重視。介孔分子篩是一種新型的、具有高度選擇性的優(yōu)良吸附劑,已廣泛應(yīng)用于催化、石油化工、天然氣、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。SBA-15作為一種使用最廣的介孔分子篩,具有高度有序的介孔孔道、六方相的介孔孔道結(jié)構(gòu)、極大的比表面積等特點(diǎn),工業(yè)應(yīng)用前景光明。
　　本論文分別以3-氨丙基三甲氧基硅烷和二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷為偶聯(lián)劑,通過

2、后嫁接法,將兩種不同氨基有機(jī)官能團(tuán)(-(CH2)3-NH2以及-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH-(CH2)2-NH2)接枝到介孔孔道上,制備出兩種不同氨基功能化修飾SBA-15,記為N-SBA-15,NNN-SBA-15。修飾前后樣品以XRD、SEM、FT-IR和比表面積和孔徑分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能表征,結(jié)果表明有機(jī)功能基團(tuán)已成功修飾到SBA-15介孔分子篩表面,且修飾后SBA-15仍保留有六方相介孔結(jié)構(gòu),沒有發(fā)生孔道堵塞。
　

3、　以兩種氨基功能化修飾SBA-15為吸附劑,當(dāng)吸附時(shí)間為120min,投加量為1g/L溫度為25℃時(shí),兩種吸附對水中Cu2+、Pb2+吸附效果最佳pH值為5。溶液pH對Cu2+、Pb2+的吸附具有顯著影響,pH=2～4時(shí),發(fā)生吸附突越,吸附量迅速增高。兩種吸附劑對水中Cu2+、Pb2+吸附為快速吸附過程,120min內(nèi)達(dá)到吸附平衡。
　　吸附動(dòng)力學(xué)研究表明,兩種吸附劑對水中Cu2+、Pb2+吸附過程符合擬二階動(dòng)力學(xué)方程,且受液膜擴(kuò)

4、散和顆粒內(nèi)擴(kuò)散共同控制。兩種吸附劑對水中Cu2+、Pb2+吸附等溫曲線均符合Dubinin-Radushkevich(D-R)模型及Langmuir吸附模型,不符合Freundlich模型。其中,基于Langmuir模型計(jì)算,在25℃時(shí),N-SBA-15對水中Cu2+、Pb2+的理論最大吸附量分別為35.35,149.3mg/g,而吸附劑NNN-SBA-15則為28.53,84.25mg/g。同時(shí),熱力學(xué)研究表明吸附過程均是自發(fā)、吸熱、