介孔二氧化硅的制備及其表面吸附性質(zhì)研究.pdf

1、介孔材料作為一個嶄新領(lǐng)域，以其獨特結(jié)構(gòu)性質(zhì)吸引許多來自不同領(lǐng)域的科學家，在過去的十五六年間的研究工作中取得了豐碩的成果。其中以介孔二氧化硅的發(fā)展最為迅速，其合成方法多變，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、孔徑各異。本文對二氧化硅介孔材料的制備、表征、表面酸堿性質(zhì)及其對重金屬吸附性質(zhì)進行了系統(tǒng)研究，并利用研究結(jié)果開創(chuàng)了一種新的制備介孔二氧化硅的方法。 眾所周知，有序介孔二氧化硅已經(jīng)成功的在酸性和堿性條件下合成，但在這兩種條件下合成的介孔二氧化硅材料的表面

2、性質(zhì)有何區(qū)別，卻未見報道。本文首先研究了在強酸、強堿條件下制備的介孔二氧化硅表面吸附能力與介孔特征的相互關(guān)系；利用自動電位滴定、Gran圖法以及BET表面吸附/脫附技術(shù)對其表面酸堿行為和介孔性質(zhì)之間的相關(guān)性及其吸附H+機理進行了探討。分別在堿性和強酸性條件下成功地合成了比表面分別為1317m2/g和1244m2/g的介孔二氧化硅材料，XRD測試表明兩種方法制備的產(chǎn)品屬于有序介孔材料。對這兩種樣品吸附氫離子能力及BET結(jié)果進行對比，研究結(jié)

3、果表明，酸性條件下制備的二氧化硅的H+吸附容量比在堿性條件下合成的產(chǎn)品高，這與酸性堿性條件下制備的二氧化硅形貌和孔徑分布有關(guān)。 介孔二氧化硅具有較大比表面積的性質(zhì)決定了它在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用價值。為了能充發(fā)揮分介孔二氧化硅的優(yōu)勢，本文利用溶膠凝膠法制備了納米介孔二氧化硅，并通過透射電子顯微鏡(TEM)和BET及附/脫附等測試手段對其進行了表征。在此基礎(chǔ)上，通過電位滴定法研究了介孔二氧化硅的酸堿行為。重點研究了常見重金屬污染銅、鉛、鋅

4、在納米介孔二氧化硅表面的吸附行為，并根據(jù)吸附試驗結(jié)果運用WINSGW軟件計算出了這些重金屬離子在介孔二氧化硅表面的絡(luò)合平衡常數(shù)。同時，構(gòu)建了這些重金屬離子在介孔二氧化硅表面的吸附狀況圖并討論了其吸附機理。 最后利用陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和Zn2+共同作用制備介孔二氧化硅，成功通過改變十二烷基苯磺酸鈉加入量調(diào)節(jié)介孔二氧化硅孔徑大小。測定了介孔二氧化硅吸附Zn2+的量隨pH變化曲線，以及Zeta電位變化圖，并利