Al、Co、Sc掺杂SiO2微纳材料的制备、结构表征及其对Cr3+和Mn2+的吸附特性

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,CTAB或SDBS为模板,带结晶水的无机盐(六水氯化铝、六水氯化钴、六水氯化钪)为掺杂物,采用固-固反应法分别制备了Al、Co、Sc单掺杂的SiO_2粉体材料。采用XRD、SEM、FTIR等分析手段对所制备粉体材料的结构、形貌等进行了表征;考察了不同表面活性剂、掺杂物、焙烧温度等对SiO_2粉体材料吸附性能的影响。结果表明,SiO_2微纳粉体材料的形貌为不规则团聚块体,其尺寸处在50 nm～10μm,金属掺杂引起纯SiO_2粉体材料XRD衍射峰的微小偏移,红外吸收谱带发生红移,其中以Al-SiO_2发生红移程度为最大(1065 cm~(-1)→1081 cm~(-1));对Cr~(3+)、Mn~(2+)的吸附率均比纯SiO_2高,并呈现出以下顺序:Al-SiO_2Co-SiO_2Sc-SiO_2SiO_2。相同条件下,以CTAB为模板比以SDBS为模板所得的Al-SiO_2微纳材料对Cr~(3+)、Mn~(2+)的吸附率大,比纯SiO_2粉体的吸附率分别提高了88.5%和90%。