含表面硅羥基材料的表面改性及其在環(huán)境中的應(yīng)用.pdf

1、硅膠和介孔SBA-15均是表面富含硅羥基的二氧化硅材料，本課題圍繞硅膠和SBA-15的表面改性制備了HSO3-硅膠、SH-硅膠、TiO2/SBA-15、Au-Ti/SBA-15，并將其應(yīng)用于相應(yīng)的催化反應(yīng)中。 以氯丙基氯硅烷和苯基氯硅烷對硅膠進(jìn)行表面改性，進(jìn)一步磺化得到以磺酸基為活性中心的固體酸，磺化劑分別為硫酸和亞硫酸銨。以BET、紅外光譜、總有機(jī)碳對固體酸及其前驅(qū)體進(jìn)行了表征并測定了固體酸酸密度；利用總有機(jī)碳計(jì)算前驅(qū)體的鍵

2、合量，苯基、氯丙基硅膠鍵合量分別為1.40mmol/g、1.95mmol/g；以這兩種前驅(qū)體制得的固體酸酸密度分別為0.32mmol/g、0.26mmol/g; BET數(shù)據(jù)表明鍵合反應(yīng)發(fā)生后樣品的比表面積變小。將制得固體酸應(yīng)用于乙酸丁酯的合成，結(jié)果表明催化劑使用壽命較長，轉(zhuǎn)化率和選擇性較高。 采用表面化學(xué)改性的方法將廉價(jià)氯丙基引入到硅膠表面，以硫氫化鈉進(jìn)一步改性得巰基硅膠，用BET、TOC、紅外光譜、元素分析對巰基硅膠及其前驅(qū)

3、體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明此制備方法得到巰基含量為1.56mmol/的材料。將所得巰基硅膠應(yīng)用于含汞廢水的去除和含貴金屬廢水的回收中，吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明對于Hg2+、pd2+、Au3+材料飽和吸附量分別為47mg/L、87mg/g、120mg/g，且在干擾離子存在時(shí)，樣品表現(xiàn)了良好的選擇性。 將硫酸鈦浸漬到SBA-15孔道中，經(jīng)升溫原位沉淀、焙燒得到納米孔道中均勻分散的銳鈦型二氧化鈦。用TEM、BET、XRD、SAXD、Uv-V

4、is漫反射吸收光譜等方法對材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，改性后的SBA-15仍保持著有序的孔道，二氧化鈦顆粒較均勻地分布在SBA-15孔道內(nèi)部，SBA-15合適的納米孔道對二氧化鈦顆粒的長大起到較好的限制作用；紫外光下的甲基橙光降解結(jié)果表明， SBA-15負(fù)載的納米二氧化鈦顆粒有優(yōu)于商品P25的光催化性能。 用無水氯化物氣相鍵合法對介孔材料進(jìn)行了修飾，將Ti、Mo成功鍵合到SBA-15表面，并用BET、HRTEM、UV-Vis漫反