金屬摻雜SBA-15的制備及其對(duì)MB染料吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-08 13:23
染料廢水具有色度高、難降解、毒性大等特性,對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康危害不容小覷。吸附法處理染料廢水具有操作過(guò)程簡(jiǎn)單、價(jià)廉、高效、低能耗的優(yōu)點(diǎn),是目前應(yīng)用最普遍的方法。介孔材料是一類(lèi)具有較大比表面積、孔徑及孔體積的多孔材料,此外,介孔材料的孔徑大小可調(diào)節(jié)、表面可功能化,因此在染料吸附領(lǐng)域呈現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。本課題采用“直接合成法”,以Zr(SO4)2和Ti(SO4)2作為金屬源,利用制革“蒙囿原理”調(diào)控Zr(SO4)2和Ti(SO4)2在酸性水溶液中的水解速度,從而制得鋯摻雜介孔材料(Zr-SBA-15)、鈦摻雜介孔材料(Ti-SBA-15)及鋯-鈦雙金屬摻雜介孔材料(Zr-Ti-SBA-15)。通過(guò)儀器表征對(duì)其結(jié)構(gòu)及表面性能進(jìn)行分析,并系統(tǒng)地研究了其對(duì)亞甲基藍(lán)(MB)染料的吸附行為及其循環(huán)利用性能。具體如下:(1)以Zr(SO4)2作為鋯源,正硅酸乙酯(TEOS)作為硅源、聚...
【文章來(lái)源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
“軟模板法”合成介孔材料路線示意圖
離子型表面活性劑作為有機(jī)模板劑。通過(guò)“軟模板法”合成介孔材料幾個(gè)步驟:首先,在水溶液中將作為模板劑的表面活性劑進(jìn)行充分溶大分子在水溶液中進(jìn)行自組裝;之后,在強(qiáng)酸性或堿性條件下加入無(wú)條件 pH 使其水解得到凝膠或溶膠,通常酸性條件下水解得到溶膠,到凝膠;然后,在高溫高壓下進(jìn)行水熱晶化處理;最后,利用高溫焙有機(jī)溶劑萃取的方式將有機(jī)聚合物模板劑脫除,即可得介孔材料。模板法”制備介孔材料,其制備過(guò)程是以已有的介孔物質(zhì)作為模板,法將無(wú)機(jī)前驅(qū)物引入到介孔模板的有序孔道內(nèi),然后經(jīng)熱處理得到復(fù)硬模板得到介孔材料[23]。溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝技術(shù)(EISA)是“硬模料最主要的一條途徑,該技術(shù)是通過(guò)無(wú)機(jī)/有機(jī)前驅(qū)體與作為模板劑的中溶劑的緩慢揮發(fā)作用,從而前驅(qū)體和模板劑的濃度逐漸增高,直至晶相。之后,有機(jī)/無(wú)機(jī)前驅(qū)體隨著有機(jī)溶劑的不斷揮發(fā)并且在后續(xù)干續(xù)進(jìn)行交聯(lián)直至固化,復(fù)合液晶相從而得以固定,最后除去硬模板即“硬模板法”制備介孔材料的模板劑通常為介孔炭和介孔氧化硅之類(lèi)
Table 2-2 Main instruments and apparatus for experiment型號(hào) 生產(chǎn)KSL-1100X-S 中美合資合肥科 D8-Advance 德國(guó) Br儀 ASAP2460 美國(guó)麥克鏡 FEI Tecnai G2 F20 S-TWINFEI 美國(guó) F微鏡 FEI Verios 460 美國(guó) F儀 AXIS SUPRA 英國(guó) Kr度計(jì) UV 9100 萊伯泰科的 Zr(SO4)2作為鋯源,TEOS 作為硅源,P123 為模板一步法直接合成 Zr-SBA-15。在合成過(guò)程中為了防止金解,采用 ETA、DEA、TEA、PE、HL、OA 等作為金屬水解速度。圖 2-1 為 Zr-SBA-15 制備過(guò)程流程圖:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]端氨基樹(shù)枝狀聚合物對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附性能研究[J]. 強(qiáng)濤濤,趙靜,任龍芳,王學(xué)川,劉景濤,鄭書(shū)杰. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]硅鋁介孔材料的制備及其吸附磷酸鹽的性能[J]. 白楠,陸斌,滕瑋,孫宇,范建偉,張偉賢. 凈水技術(shù). 2017(02)
[3]SnO2/TiO2介孔材料的合成及其光催化性能[J]. 陳富偈,劉元武,何云飛. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2017(01)
[4]介孔材料麥羥硅鈉石吸附Pb2+的行為及機(jī)理[J]. 戈明亮,杜明藝,王雁武. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]染料廢水的處理方法及研究進(jìn)展[J]. 張滕,王勇梅,彭昌盛,袁合濤. 環(huán)?萍. 2016(01)
[6]負(fù)載型二氧化鈦光催化材料的制備及其光催化性能研究[J]. 郭宇,金玉家,吳紅梅,李東昕. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(06)
[7]金屬離子摻雜的TiO2介孔材料吸附提取植物靛藍(lán)染料[J]. 鄒勇,曹暉,劉少友,李麗. 離子交換與吸附. 2015(01)
[8]Cu-Zn-Zr/SBA-15介孔催化劑的制備及CO2加氫合成甲醇的催化性能[J]. 李志雄,納薇,王華,高文桂. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[9]染料廢水處理方法研究進(jìn)展[J]. 馮淑湘,劉俠,張茸茸. 榆林學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(06)
[10]Ti-Co-SBA-15的制備、表征及其選擇氧化催化性能[J]. 張金峰,張積耀,趙建社,張存社,沈寒晰,周魁. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
博士論文
[1]功能性介孔材料的構(gòu)建及其催化環(huán)氧化性能研究[D]. 張建.江南大學(xué) 2016
[2]鋁改性SBA-15介孔材料在砷吸附去除中的應(yīng)用及吸附機(jī)理[D]. 何素芳.昆明理工大學(xué) 2015
[3]功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其應(yīng)用研究[D]. 朱永恒.上海大學(xué) 2013
[4]多功能介孔硅基吸附劑的制備及其對(duì)重金屬?gòu)U水的處理研究[D]. 黃進(jìn).上海師范大學(xué) 2013
[5]功能化介孔材料MCM-41選擇性吸附水中污染物的性能研究[D]. 秦慶東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]功能化介孔硅材料的合成及其吸附特性研究[D]. 楊虹.同濟(jì)大學(xué) 2008
[7]含鋯中孔分子篩的合成、表征及其硫酸促進(jìn)型超強(qiáng)酸性能的研究[D]. 李福祥.太原理工大學(xué) 2007
[8]介孔氧化硅材料的合成及其在生物分子吸附中的應(yīng)用[D]. 張賀.中國(guó)科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2007
碩士論文
[1]硫化鋅納米管基材料的設(shè)計(jì)合成及其吸附性能研究[D]. 郭美珍.山東大學(xué) 2017
[2]改性介孔材料分離組氨酸二肽技術(shù)研究[D]. 朱俊穎.華東理工大學(xué) 2016
[3]石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其在吸附有機(jī)染料中的應(yīng)用[D]. 宋娜.浙江師范大學(xué) 2016
[4]三嗪羧酸鋯介孔材料的合成及其對(duì)有機(jī)分子吸附行為的研究[D]. 黃志強(qiáng).大連理工大學(xué) 2016
[5]有機(jī)功能化介孔材料吸附抗生素污染物研究[D]. 張雪瑩.大連理工大學(xué) 2015
[6]洋蔥狀介孔材料的制備及其吸附性能研究[D]. 秦天.武漢工程大學(xué) 2014
[7]功能化硅基介孔材料的合成及吸附性能研究[D]. 李兵.南京理工大學(xué) 2014
[8]活性炭孔結(jié)構(gòu)特征對(duì)二氧化碳吸脫附性能影響關(guān)系研究[D]. 簡(jiǎn)相坤.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[9]SBA-15介孔材料的制備、改性及吸附性能研究[D]. 李玲玲.武漢理工大學(xué) 2012
[10]磁性納米材料在有機(jī)染料污染物去除中的應(yīng)用研究[D]. 王慧.西南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3330037
【文章來(lái)源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
“軟模板法”合成介孔材料路線示意圖
離子型表面活性劑作為有機(jī)模板劑。通過(guò)“軟模板法”合成介孔材料幾個(gè)步驟:首先,在水溶液中將作為模板劑的表面活性劑進(jìn)行充分溶大分子在水溶液中進(jìn)行自組裝;之后,在強(qiáng)酸性或堿性條件下加入無(wú)條件 pH 使其水解得到凝膠或溶膠,通常酸性條件下水解得到溶膠,到凝膠;然后,在高溫高壓下進(jìn)行水熱晶化處理;最后,利用高溫焙有機(jī)溶劑萃取的方式將有機(jī)聚合物模板劑脫除,即可得介孔材料。模板法”制備介孔材料,其制備過(guò)程是以已有的介孔物質(zhì)作為模板,法將無(wú)機(jī)前驅(qū)物引入到介孔模板的有序孔道內(nèi),然后經(jīng)熱處理得到復(fù)硬模板得到介孔材料[23]。溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝技術(shù)(EISA)是“硬模料最主要的一條途徑,該技術(shù)是通過(guò)無(wú)機(jī)/有機(jī)前驅(qū)體與作為模板劑的中溶劑的緩慢揮發(fā)作用,從而前驅(qū)體和模板劑的濃度逐漸增高,直至晶相。之后,有機(jī)/無(wú)機(jī)前驅(qū)體隨著有機(jī)溶劑的不斷揮發(fā)并且在后續(xù)干續(xù)進(jìn)行交聯(lián)直至固化,復(fù)合液晶相從而得以固定,最后除去硬模板即“硬模板法”制備介孔材料的模板劑通常為介孔炭和介孔氧化硅之類(lèi)
Table 2-2 Main instruments and apparatus for experiment型號(hào) 生產(chǎn)KSL-1100X-S 中美合資合肥科 D8-Advance 德國(guó) Br儀 ASAP2460 美國(guó)麥克鏡 FEI Tecnai G2 F20 S-TWINFEI 美國(guó) F微鏡 FEI Verios 460 美國(guó) F儀 AXIS SUPRA 英國(guó) Kr度計(jì) UV 9100 萊伯泰科的 Zr(SO4)2作為鋯源,TEOS 作為硅源,P123 為模板一步法直接合成 Zr-SBA-15。在合成過(guò)程中為了防止金解,采用 ETA、DEA、TEA、PE、HL、OA 等作為金屬水解速度。圖 2-1 為 Zr-SBA-15 制備過(guò)程流程圖:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]端氨基樹(shù)枝狀聚合物對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附性能研究[J]. 強(qiáng)濤濤,趙靜,任龍芳,王學(xué)川,劉景濤,鄭書(shū)杰. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]硅鋁介孔材料的制備及其吸附磷酸鹽的性能[J]. 白楠,陸斌,滕瑋,孫宇,范建偉,張偉賢. 凈水技術(shù). 2017(02)
[3]SnO2/TiO2介孔材料的合成及其光催化性能[J]. 陳富偈,劉元武,何云飛. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2017(01)
[4]介孔材料麥羥硅鈉石吸附Pb2+的行為及機(jī)理[J]. 戈明亮,杜明藝,王雁武. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]染料廢水的處理方法及研究進(jìn)展[J]. 張滕,王勇梅,彭昌盛,袁合濤. 環(huán)?萍. 2016(01)
[6]負(fù)載型二氧化鈦光催化材料的制備及其光催化性能研究[J]. 郭宇,金玉家,吳紅梅,李東昕. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(06)
[7]金屬離子摻雜的TiO2介孔材料吸附提取植物靛藍(lán)染料[J]. 鄒勇,曹暉,劉少友,李麗. 離子交換與吸附. 2015(01)
[8]Cu-Zn-Zr/SBA-15介孔催化劑的制備及CO2加氫合成甲醇的催化性能[J]. 李志雄,納薇,王華,高文桂. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[9]染料廢水處理方法研究進(jìn)展[J]. 馮淑湘,劉俠,張茸茸. 榆林學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(06)
[10]Ti-Co-SBA-15的制備、表征及其選擇氧化催化性能[J]. 張金峰,張積耀,趙建社,張存社,沈寒晰,周魁. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
博士論文
[1]功能性介孔材料的構(gòu)建及其催化環(huán)氧化性能研究[D]. 張建.江南大學(xué) 2016
[2]鋁改性SBA-15介孔材料在砷吸附去除中的應(yīng)用及吸附機(jī)理[D]. 何素芳.昆明理工大學(xué) 2015
[3]功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其應(yīng)用研究[D]. 朱永恒.上海大學(xué) 2013
[4]多功能介孔硅基吸附劑的制備及其對(duì)重金屬?gòu)U水的處理研究[D]. 黃進(jìn).上海師范大學(xué) 2013
[5]功能化介孔材料MCM-41選擇性吸附水中污染物的性能研究[D]. 秦慶東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]功能化介孔硅材料的合成及其吸附特性研究[D]. 楊虹.同濟(jì)大學(xué) 2008
[7]含鋯中孔分子篩的合成、表征及其硫酸促進(jìn)型超強(qiáng)酸性能的研究[D]. 李福祥.太原理工大學(xué) 2007
[8]介孔氧化硅材料的合成及其在生物分子吸附中的應(yīng)用[D]. 張賀.中國(guó)科學(xué)院研究生院(大連化學(xué)物理研究所) 2007
碩士論文
[1]硫化鋅納米管基材料的設(shè)計(jì)合成及其吸附性能研究[D]. 郭美珍.山東大學(xué) 2017
[2]改性介孔材料分離組氨酸二肽技術(shù)研究[D]. 朱俊穎.華東理工大學(xué) 2016
[3]石墨烯納米復(fù)合材料的制備及其在吸附有機(jī)染料中的應(yīng)用[D]. 宋娜.浙江師范大學(xué) 2016
[4]三嗪羧酸鋯介孔材料的合成及其對(duì)有機(jī)分子吸附行為的研究[D]. 黃志強(qiáng).大連理工大學(xué) 2016
[5]有機(jī)功能化介孔材料吸附抗生素污染物研究[D]. 張雪瑩.大連理工大學(xué) 2015
[6]洋蔥狀介孔材料的制備及其吸附性能研究[D]. 秦天.武漢工程大學(xué) 2014
[7]功能化硅基介孔材料的合成及吸附性能研究[D]. 李兵.南京理工大學(xué) 2014
[8]活性炭孔結(jié)構(gòu)特征對(duì)二氧化碳吸脫附性能影響關(guān)系研究[D]. 簡(jiǎn)相坤.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[9]SBA-15介孔材料的制備、改性及吸附性能研究[D]. 李玲玲.武漢理工大學(xué) 2012
[10]磁性納米材料在有機(jī)染料污染物去除中的應(yīng)用研究[D]. 王慧.西南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3330037
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