有序介孔材料的制備與修飾及其對Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)的吸附行為.pdf

1、傳統(tǒng)吸附劑活性炭的結(jié)構(gòu)中微孔(孔徑<2 nm)占有很大比例,重金屬離子不易進(jìn)入孔道中,其吸附能力有限。因此,本文制備了高孔容、大孔徑的有序介孔碳,并進(jìn)行胺化修飾,以期得到高吸附量和高選擇性的新型吸附材料。
　　 以可溶性酚醛樹脂為前驅(qū)體、F127為模板劑、正硅酸乙酯(TEOS)為硅源,三組分共組裝法制備介孔碳-氧化硅復(fù)合材料,去除硅模板,得到有序介孔碳。研究了其對重金屬離子Cr(Ⅵ)的吸附行為,探討了吸附時間、吸附質(zhì)濃度、溫度等

2、對吸附的影響,并與活性炭進(jìn)行對比。實驗發(fā)現(xiàn),在60 min內(nèi)吸附基本達(dá)到平衡,符合準(zhǔn)二級速率方程。用Langmuir和Freundlich等溫吸附方程可以較好地描述吸附行為。介孔碳對Cr(Ⅵ)吸附率隨pn值增加而顯著降低,在pH>6時,吸附率較低,飽和吸附量明顯大于活性炭,可達(dá)225.23 mg/g,而活性炭為72.31 mg/g。
　　 通過原子轉(zhuǎn)移自由基聚合合成兩親嵌段共聚物PEO-b-PS,以其為大分子模板劑,酚醛樹脂為碳

3、源,有機(jī)-有機(jī)自組裝制備大孔徑介孔碳。使用適量的模板劑可以獲得高度有序結(jié)構(gòu)的介孔碳LC(0.25),其孔徑分布在20-25 nm,比表面積和孔容分別可達(dá)553 m2/g、0.74 cm3/g。與微波一次碳對比研究Cr(Ⅵ)吸附過程發(fā)現(xiàn),適量的模板劑所得介孔碳對Cr(Ⅵ)的飽和吸附量明顯大于微波一次碳,其值達(dá)189.39 mg/g,顯示了較好的吸附性能。
　　 對有序介孔碳表面進(jìn)行胺基修飾可以實現(xiàn)對Cu(Ⅱ)的選擇性吸附。實驗發(fā)現(xiàn)