【摘要】：因致癌作用,印染及電鍍廢水的有機(jī)染料和Cr(Ⅵ)的移除成為環(huán)境治理中亟待解決的問題。吸附技術(shù)作為水污染處理的關(guān)鍵,因其具有方便、廉價(jià)、操作簡單等優(yōu)勢而備受關(guān)注。但目前商業(yè)化的活性炭孔道較小,對大分子的有機(jī)染料吸附容量有限,且較難進(jìn)行功能修飾,導(dǎo)致選擇性較差。因此急需尋找更大孔徑、更大比表面積且結(jié)構(gòu)能靈活調(diào)控的新材料作為廢水處理吸附劑。本文以咪唑啉基離子液體硅酸酯(IML-Si)與TEOS共同作為硅源,保持硅源總摩爾數(shù)一致,調(diào)節(jié)IML-Si在總硅源中的占比,以溶膠凝膠法合成了五例陽離子型的周期性介孔有機(jī)硅:5%IML-PMO、10%IML-PMO、15%IML-PMO、20%IML-PMO、25%IML-PMO。發(fā)現(xiàn)隨著IML-Si占比的增加,比表面積有所減小,但陽離子位點(diǎn)隨之增加,對陰離子型污染物的吸附效果呈現(xiàn)先增加后減少的效果。其中以20%IML-PMO對染料的吸附效果最好,對大分子陰離子染料剛果紅具有遠(yuǎn)超目前商業(yè)活性炭的吸附容量,最大飽和吸附量達(dá)1135mg/g,且吸附速率極快,在22 min內(nèi)即可達(dá)到吸附平衡。并可以直接裝柱模擬實(shí)際應(yīng)用對剛果紅廢水進(jìn)行處理,以20 mg的20%IML-PMO裝柱對200 mg/L的剛果紅廢水進(jìn)行處理后可使水中剛果紅濃度小于0.1 mg/L,可達(dá)到GB 4287-2012關(guān)于工業(yè)廢水直接排放的標(biāo)準(zhǔn)。對于吸附過程的理論探究結(jié)果符合Langmuir等溫吸附模型和擬二級動(dòng)力學(xué)模型。對于Cr(Ⅵ)的最大飽和吸附量也可達(dá)44.6 mg/g,在20 min內(nèi)可達(dá)吸附平衡,符合Langmuir等溫模型和擬二級動(dòng)力學(xué)模型。另外,我們還用該材料固載磷鎢酸得到了具有高質(zhì)子傳導(dǎo)性能的材料PTA@IML-PMO。其質(zhì)子傳導(dǎo)率相比于用介孔二氧化硅固載磷鎢酸得到的PTA@SBA-15提高了兩個(gè)數(shù)量級,達(dá)到1.2×10-4 S/cm。
【圖文】：

逑氯化Ｎ，Ｎ－二（三乙氧硅烷基）丙基］咪唑啉離子液體硅酸酯…１１。又將該咪唑啉離逡逑子液體硅酸酯與硅酸四乙酯結(jié)合以雙硅源的形式共同參加反應(yīng)，如示意圖２所示，逡逑保持總硅源量不變，調(diào)節(jié)咪唑啉離子液體硅酸酯在總硅源中的占比形成了一系列逡逑框架上帶咪唑啉陽離子的周期性介孔有機(jī)硅，并對其進(jìn)行表征。逡逑ｃ２Ｈ５ｏ邐／邋丨邐0ｃ２Ｈ５邐＾邋ｃ２ｈ５ｏ‘邐＼＿／邐ｂｃ２Ｈ５逡逑２ＨＩＭ－ＩＬ逡逑示意圖１邋１ＭＬ－Ｓｉ的合成過程示意圖。逡逑Ｓｃｈ．邋１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋ｒｏｕｔｅ邋ｏｆ邋ＩＭＬ－Ｓｉ．逡逑（ＥｔＯ）３Ｓｉ一邋＋邐—Ｓｉ（ＯＥｔ）３逡逑ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ逡逑ｏ＇邋邐逡逑－＋邋—邋＝邋Ｗ0Ｗ邋？＝邋ＴＥＯＳ邋、NB、＝邋Ｐ１２３逡逑示意圖２ＩＭＬ－ＰＭ０材料合成路線示意圖。逡逑Ｓｃｈ．邋２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ邋ｒｏｕｔｅ邋ｏｆ邋ＩＭＬ－ＰＭＯｃａｒｂｏｎ－ｂａｓｅｄ逡逑ｍａｔｅｒｉａｌｓ．逡逑－３２－逡逑

斷有機(jī)物分子屮碳原子的種類。相比Ｔ核磁共振Ｍ譜碳譜的化學(xué)位移范圍更大，逡逑在０－３００邋ｐｐｍ之間，，是氫譜的２０－３０倍，譜線之間分得很開容易識別。對ＩＭＬＳｉ逡逑進(jìn)行核磁共振碳譜測試，結(jié)果如圖１－４所示。ＩＭＬ－Ｓｉ的碳譜圖也可輔助證明所合逡逑成的物質(zhì)是目標(biāo)產(chǎn)物。逡逑－３７－逡逑
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ424;X703

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本文編號：2590705