介孔材料SBA-15的功能修饰及其对水中铜离子的吸附

以三嵌段共聚物P123作为模板剂,采用水热法合成出具有规则孔道高度有序的介孔氧化硅材料SBA-15,利用3-巯丙基三甲氧基硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷分别对其进行功能化,成功引入对重金属离子有强吸附性能的巯基和氨基,使用XRD、SEM等测试手段对介孔材料进行了表征。吸附实验和Langmuir模型拟合结果表明,巯基和氨基SBA-15对铜离子的理论吸附量分别能达到1.10mmol/g和0.74mmol/g。     

NH_2-SBA-15的制备及其对水中铅离子的吸附

以正硅酸乙酯为硅源,三嵌段聚合物P123为模板剂,采用一步合成法和后嫁接法制备氨基功能化SBA-15,通过X-ray衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和氮气吸附-脱附等手段对功能化前后的介孔材料进行表征,考察吸附时间和体系pH值等因素对Pb~(2+)吸附的影响.结果表明:NH2-SBA-15已成功制备,且对Pb2+吸附率能达到90%左右,NH_2-SBA-15对水中Pb~(2+)的最佳吸附时间为60min,最佳pH值为5.     

氨基功能化SiO_2的制备、表征及吸附性能

用水包油微乳模板法和后嫁接法相结合,制得氨基功能化介孔SiO2材料,并对其作为Cr(VI)的有效吸附剂进行表征及测定.N2吸附/脱附及小角X衍射实验均证明该材料具有典型的介孔结构;通过红外测定可知,功能性基团(—NH2)已成功接枝于介孔SiO2材料的孔道内部(表面);氨基对Cr(VI)的吸附起主要作用,吸附饱和的功能化材料可经酸洗(HCL)回收利用.     

不同合成方法对Y/SBA-15复合分子筛的结构的影响

研究了微波水热法合成的Y/SBA—15复合分子筛与普通机械方法将Y和SBA—15混合制备的混合分子筛。采用XRD、IR、氮气吸附脱附和TEM等方法对两种分子筛进行结构表征,结果表明:红外具有565、693、958 cm-1等微孔、介孔特征峰且有偏移,孔径为1.8、6.1 nm,微波水热法合成的分子筛是同时具备微孔和介孔特征的复合分子筛,而不是简单的机械混合分子筛。     

新型功能化介孔材料CH3-MCM-41-NH2的合成和表征

以硅酸钠为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,合成介孔材料MCM-41．采用两步嫁接法,分别用三甲基氯化硅（TMSCL）和3-氨基三乙氧基硅烷（APTS）对合成的介孔分子筛进行化学修饰,首次将甲基和氨基同时嫁接到介孔材料MCM-41上,得到新型的介孔材料CH3-MCM-41-NH2．利用XRD和FT—IR对合成的新型功能化介孔材料进行表征．     

六方介孔硅基分子筛SBA-3合成条件的优化与表征

采用X射线衍射、N2 吸附脱附、热重热差分析方法 ,考察了合成物体系中表面活性剂与硅源的量之比、反应温度、晶化时间、酸度及共溶剂等反应条件对SBA - 3硅基介孔分子筛合成过程中结晶度、比表面积及热稳定性的影响 ,并筛选出较佳的反应条件。结果表明 ,以正硅酸乙酯为硅源 ,十六烷基三甲基溴化铵为结构模板剂时 ,表面活性剂与硅源的量之比在 0 .12～ 1.2时 ,均可得到六方相介孔材料。最佳合成条件 :较强酸性介质 (pH值为 - 0 .6 )、反应温度为 0℃、晶化时间为 2 4h。对共溶剂的考察发现 ,三甲基苯有较好的扩孔性能 ,其加入量与表面活性剂的加入量之比为1时 ,能合成出比表面积高达 12 0 0m2 / g、晶形较好的SBA 3介孔材料。     

粉末活性炭对水中重金属离子的吸附性能研究

活性炭是一种具有丰富孔隙结构和巨大比表面积的碳质吸附材料,在污水净化领域具有广泛的应用价值.根据单一变量原则,研究了粉末活性炭对水中重金属离子Cr(VI)、Cu(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的吸附作用.实验结果表明,粉末活性炭能有效去除3种重金属离子,且去除效果受温度、吸附时间、活性炭用量、溶液p H值的影响.随着活性炭用量、温度或吸附时间的增加,3种离子的去除率先增后减,而溶液p H值增加时,Cu(Ⅱ)离子的去除率几乎不变,Cr(VI)和Fe(Ⅲ)离子的去除率却逐渐降低.吸附时间超过30 min时,粉末活性炭对3种离子中的Cu(Ⅱ)离子去除效果最好,去除率达90%以上.Cu(Ⅱ)离子的去除最优条件为40℃(温度)、30 min(吸附时间)、0.15 g(活性炭用量)和2.0(p H).     

混合液晶模板法合成六方介孔氧化硅分子筛

利用十烷基三甲基溴化铵（CTAB）与脂肪胺（C12H25NH2）混合表面活性剂作模板,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,分别在碱性和酸性介质中,合成了具有六方介孔结构的氧化硅分子筛材料,XRD测试表明所合成材料具有高度的长程有序结构;N2吸附等温线展示了材料均一的介孔径分布,对反应物配比中混合中表面活性剂浓度、碱浓度和酸浓度对产物介孔相结构的影响进行了研究,实验发现当C12H25NH2／Si在0．0060－0．012范围,CTAB／Si在0．24时,均可在两种介质条件下合成出具有典型六方结构的MCM－41和SBA－3;碱性介质中TMAOH／Si在0．24时,均可在两种介质条件下合成出具有典型六方结构的MCM－41和SBA－3;碱性介质中TMAOH／Si＝0．144或酸性介质中HCl/Si=4－10时为较佳的酸碱合成条件。     

连续催化湿式过氧化降解丙烯腈研究

以金属Mn和Ce的硝酸盐为活性组分的前驱物,以介孔分子筛SBA—15为载体,浸渍焙烧法制备了负载型催化剂MnOx/SBA—15、CeOx/SBA—15及MnOx—CeOx/SBA—15;并以H2O2为氧化剂,在温和条件下连续催化湿式过氧化处理丙烯腈废水,采用元素分析仪测定N含量。结果表明,MnOx-CeOx/SBA—15催化剂表现出较好的催化活性和稳定性。实验选择了连续流固定床反应装置,考察了反应温度、进料流量、催化剂投加量、H2O2投加量等因素对N去除率的影响。由实验得出,在150℃,进料流量25 mL/min,催化剂投加30g/L,H2O2投加5%时,模拟废水的N去除率大于75%。     

利用SBA-15—SO_3H或硅胶硫酸脱除硅醚保护基团方法（英文）

官能团的保护和脱保护是诸多多步有机化学反应必须涉及的.文章报道了在温和条件下,磺酸功能化的介孔材料(SBA-15—SO3H)以及硅胶负载硫酸(SSA)均是有效的叔丁基二甲基硅基醚保护基团的脱保护催化剂.SBA-15—SO3H的循环使用效果优于SSA,而SSA的催化活性高于SBA-15—SO3H.     

表面活性剂模板法制备介孔材料的研究进展

介孔材料具有较高的比表面积、孔径在2~50nm内连续可调,孔道结构多样性等特征,在催化、吸附和分离等领域有着重要的应用前景。本文综述了不同类型(阳离子型、阴离子型、非离子型及混合型)表面活性剂聚集体作模板合成介孔材料的研究进展,具体分析不同模板剂合成介孔材料的特点;并进一步阐述如何通过改变合成条件来控制介孔材料的孔径尺寸及形貌;最后简单介绍介孔材料的功能化研究及在应用领域的发展前景。     

辅助模板剂对EISA法制备硅基介孔材料的影响

采用EISA法,以PEG为主模板剂,根据辅助模板剂添加情况的不同,分别制备出S-N-A-T,S-NH3,S-TMAOH3种不同的硅基介孔材料.用X线衍射、氮气吸附脱附以及红外光谱等手段对3种材料进行了表征,在此基础上,通过吸附实验对比材料的吸附性能.表征结果显示,添加辅助模板剂后扩孔作用显著,大大改善产物的介孔结构,因此EISA法中添加辅助模板剂非常必要.其中以TMAOH为辅助模板剂合成的样品S-TMAOH介孔短程有序,各参数最佳.吸附研究表明,S-TMAOH对铅离子的吸附性能明显高于S-N-A-T和S-NH3,其吸附量受溶液pH值影响,在pH值为6.0时吸附容量最大.以TMAOH为辅助模板剂,制备的S-TMAOH材料对铅离子具有良好的吸附性和再生性.     

功能化介孔二氧化硅微球对重金属离子的循环吸附研究

以介孔SiO_2微球作为载体,通过调节APTES的加入量,进行表面氨基功能化修饰,优化寻找氨基(—NH_2)功能化介孔SiO_2微球(NH_2@MSM)的最佳制备条件.结果表明:加入APTES的量为V_(APTES)=1.0 mL(NH_2@MSM_(1.0))时,氨基的修饰量达到最大.以复合材料NH_2@MSM_(1.0)为载体吸附重金属离子(Cd~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)),4次循环吸附效率仍分别为84.0%,75.0%,89.0%,表明功能化介孔SiO_2微球是一种良好的循环吸附载体.     

水杨醛希夫碱功能化介孔硅基吸附剂制备及其对水体中Cu(Ⅱ)离子的吸附性能研究

采用后嫁接法制备了水杨醛希夫碱功能化介孔硅基吸附材料SA-SBA-15,对Cu(II)离子的饱和吸附量为60.0 mg/g,最佳溶液pH值为5.动力学研究表明,合成的SA-SBA-15对Cu(II)离子的吸附40 min达到平衡.吸附Cu(II)离子后形成的Cu-SA-SBA-15具有良好的杀菌性能,对大肠杆菌的最小抑菌浓度为160μg/mL,对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为120μg/mL.     

5A沸石和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)吸附性能比较研究

目的研究5A沸石和Al-SBA-15分子筛处理含Cd~(2+)废水的效果,确定处理含Cd~(2+)废水的最佳工艺条件.方法以三嵌段共聚物(EO20PO70EO20)为模板剂,合成了Al-SBA-15介孔分子筛;采用XRD,N2吸附-脱附对样品进行了表征;考察分子筛用量、溶液p H值、溶液初始浓度和吸附时间对分子筛吸附性能的影响.用Langmuir和Freundlich等温吸附方程拟合了吸附材料对Cd~(2+)的吸附过程,并探讨了吸附过程的吸附动力学模型.结果 5A和Al-SBA-15分子筛在投加量为0.24 g/L和6 g/L、p H值为6和7、吸附时间为20 min和45 min时,对Cd~(2+)初始质量浓度分别为20 mg/L和30 mg/L废水溶液的去除率达到99.87%和92.10%;5A和Al-SBA-15分子筛对Cd~(2+)的吸附过程均符合Langmuir吸附等温模型,最大理论吸附量分别为176.367 mg/g和9.066 mg/g.结论两种分子筛对Cd~(2+)的吸附过程符合准二级动力学速率方程.5A沸石分子筛对Cd~(2+)处理效果优于Al-SBA-15介孔分子筛,分子筛的孔道结构和表面性质对Cd~(2+)去除效果有重要影响.     

功能化介孔材料MgAlO/SBA-15的制备、表征及其应用

本文在溶胶-凝胶体系中直接合成了Mg-Al化学修饰的介孔材料MgAlO/SBA-15。高分辨电镜(HRTEM)显示该功能化材料仍然保持了SBA-15的介孔结构。27Al和29Si MAS NMR表明Al插入了Si-O骨架,这些骨架取代的Al造成了强酸中心,NH3-TPD结果表明随着Al负载量的增加酸量上升。修饰后的介孔材料对环境毒物分子亚硝胺具有选择性吸附的作用,使其在更低的温度下被催化降解,是一种环境友好型净化新材料。     

源水中微污染水有机污染物的处理试验

本文研究了介孔复合吸附材料对微污染水源水中有机污染物和总磷的去除效果。静态吸附试验结果表明,介孔复合吸附材料对微污染水源水的TOC和总P去除率分别为79.6%和65.4%;TOC饱和吸附量为5.38mg/g.L,总P饱和吸附量为0.465mg/g.L;动态吸附试验结果表明,介孔复合吸附材料的最佳处理量为35mL/g,最佳吸附流速为5mL/min,在此条件下对TOC和总P的去除效果分别为67.8%和20.9%。综合上述结果认为介孔复合吸附材料的整体吸附效果与活性炭相当,具有一定的应用价值。     

聚己内酯/介孔二氧化硅杂化材料的制备及表征

利用环氧丙醇对介孔二氧化硅SBA-15的表面进行碳羟基修饰,然后以此为引发剂,异辛酸亚锡为催化剂,分别引发己内酯（CL）及氨基甲酸苄基酯-ε-己内酯(（CABCL）单体的开环聚合,成功地制备了杂化材料聚己内酯/SBA-15（PCL/SBA-15）和聚4-氨基甲酸苄基酯己内酯/SBA-15（PCABCL/SBA-15）,酸解去除PCABCL/SBA-15的保护基团甲酸苄酯（Cbz）后得到聚氨基己内酯/SBA-15（PACL/SBA 15）。通过X射线衍射仪（XRD）、N₂吸附-脱附实验和热重分析（TGA）等手段研究了材料的结构变化、反应时间和空间位阻效应对接枝量的影响等。结果表明:聚合物的修饰未对介孔结构产生影响;PCL的接枝量可以通过聚合反应时间进行控制;对PACL/SBA-15而言,因CABCL中Cbz的位阻效应导致接枝量较小;Zeta电位分析的结果证明聚氨基己内酯的修饰改变了二氧化硅表面的电荷性质。     

Fe掺杂SBA-15的合成、表征及催化苯制苯酚的研究

以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)嵌段共聚物表面活性剂为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,Fe( NO3)3·9H2O为铁源在酸性条件下合成Fe-SBA-15介孔分子筛.通过XRD,N2吸附-脱附,红外等分析手段对样品进行了表征.结果表明合成的样品具有有序的六方介孔结构.铁含量的不同对SBA-15的孔径及其比表面积均有影响.所合成的材料在苯羟基化反应中表现出良好的催化活性,最高转化率可达32.16％.     

新型巯基功能化二氧化硅微球的制备及其对银离子的吸附

表面具有大量巯基的二氧化硅微球与介孔二氧化硅一样,具有吸附重金属离子的功能。通过溶胶凝胶一步法制备巯基功能化的二氧化硅微球,该微球粒度分布均匀、成球率高,直径在1μm左右。红外和拉曼光谱证明,微球表面富含大量的巯基,超短的吸附平衡时间说明巯基与Ag+迅速螯合,而不同于介孔的扩散吸附。溶液的p H对Ag~+吸附量的影响不明显,巯基功能化的微球对Ag~+的吸附遵守Slips等温模型,最大吸附量能够达到102 mg/g,并且拟合度达到99.6%。