【摘要】：采用模板法制備中孔炭(記為CMK-3,C-LTA)與中孔硅(記為SBA-15),采用硝酸對(duì)中孔炭CMK-3,C-LTA進(jìn)行改性,采用硅硼比1:5,1:10與1:15用量的硼酸對(duì)中孔硅SBA-15進(jìn)行改性。通過(guò)傅里葉變換紅外光譜儀,X射線光電子能譜(XPS),氮?dú)馕矫摳降葴鼐�和波恩滴定等對(duì)吸附劑進(jìn)行表征,以活性炭F-300,聚乙烯為參比吸附劑研究上述吸附劑在泰樂(lè)菌素,甲氧芐啶和磺胺甲惡唑上的吸附行為,主要結(jié)果如下。硝酸改性前后F-300,CMK-3,C-LTA的FT-IR圖譜表明,材料表面與孔道內(nèi)部均有羧基與酚羥基的負(fù)載。XPS與波恩滴定表明經(jīng)硝酸改性后F-300,CMK-3與C-LTA表面氧元素含量均有提升,CMK-3與C-LTA的官能團(tuán)負(fù)載量高于F-300。氮?dú)馕矫摳綄?shí)驗(yàn)表明F-300,CMK-3,C-LTA比表面積與孔容均出現(xiàn)降低現(xiàn)象,這表明含氧官能團(tuán)成功負(fù)載在了 F-300,CMK-3,C-LTA表面與孔道內(nèi)。pH=5下吸附等溫線實(shí)驗(yàn)表明,硝酸改性后的F-300,CMK-3,C-LTA,對(duì)泰樂(lè)菌素與甲氧芐啶的吸附量均高于改性前材料,且CMK-3與C-LTA材料的吸附量高于F-300材料。這是由于在pH=5時(shí),陽(yáng)離子形態(tài)的泰樂(lè)菌素與甲氧芐啶能夠與負(fù)載在吸附劑上的酸性官能團(tuán)發(fā)生路易斯酸堿作用,吸附后材料的孔容變化也驗(yàn)證了這一結(jié)論。pH變化值對(duì)吸附實(shí)驗(yàn)影響表明,隨著pH的變化,CMK-3,C-LTA的吸附量受pH影響較大,這是由于材料所負(fù)載的官能團(tuán)和吸附質(zhì)間路易斯酸堿作用的強(qiáng)弱所導(dǎo)致。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)考察了上述吸附劑對(duì)泰樂(lè)菌素和甲氧芐啶的吸附速率,結(jié)果表明,硝酸改性后的吸附劑對(duì)泰樂(lè)菌素和甲氧芐啶的吸附速率均有提升,且吸附速率高低與酸性官能團(tuán)含量有關(guān)。綜上,硝酸改性在中孔炭CMK-3和C-LTA上負(fù)載的酸性官能團(tuán)能夠提升其對(duì)泰樂(lè)菌素和甲氧芐啶的吸附量和吸附速率,并且改性后材料吸附效果受pH值影響較為明顯。硼酸改性中孔硅材料的FT-IR圖譜表明,硼酸改性后的中孔硅材料表面有硼氧鍵的形成,氮?dú)馕浇Y(jié)果表明,含硼的中孔硅材料的比表面積與孔容,均高于原材料,且硅硼比為1:15的中孔硅材料比表面積與孔容優(yōu)于硅硼比為1:5和1:10的材料。這說(shuō)明硼酸的引入能夠在中孔硅表面負(fù)載酸性官能團(tuán),而硼酸含量過(guò)高時(shí)會(huì)影響中孔硅材料的中孔結(jié)構(gòu)。pH=5吸附等溫線結(jié)果表明,硼酸改性的中孔硅材料,對(duì)甲氧芐啶有著良好的吸附性能,這是由于在pH=5陽(yáng)離子形態(tài)的甲氧芐啶可以與負(fù)載在材料表面的酸性官能團(tuán)發(fā)生路易斯酸堿作用,而pH=5時(shí)中性分子居多的磺胺甲惡唑難以與酸性官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng),因此吸附量較低。對(duì)甲氧芐啶與磺胺甲惡唑進(jìn)行共吸附實(shí)驗(yàn)時(shí),磺胺甲惡唑與甲氧芐啶分子結(jié)構(gòu)上的吸電子基團(tuán)與給電子基團(tuán)相互吸引,提升了磺胺甲惡唑的吸附量。pH值對(duì)甲氧芐啶和磺胺甲惡唑的吸附影響也表明,隨著pH值的變化,吸附質(zhì)的離子形態(tài)很大程度上決定了其與負(fù)載在中孔硅上酸性官能團(tuán)的反應(yīng)量,從而影響吸附劑對(duì)甲氧芐啶和磺胺甲惡唑的吸附量。吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果表明,硼酸改性后的中孔硅材料在吸附速率上優(yōu)于改性前材料。綜上,硼酸改性中孔硅材料對(duì)甲氧芐啶吸附量和吸附速率的提升,以及甲氧芐啶和磺胺甲惡唑吸附量的差異,均說(shuō)明硼酸改性后含氧官能團(tuán)很大程度上影響了中孔硅材料對(duì)甲氧芐啶和磺胺甲惡唑的吸附行為。甲氧芐啶在改性前后中孔硅材料上的吸附量遠(yuǎn)高于磺胺甲惡唑,而共吸附實(shí)驗(yàn)下磺胺甲惡唑的吸附量得到了很大提升。
【圖文】：

Ａ－Ｆ－３００，邋Ａ－ＣＭＫ－３與Ａ－Ｃ－ＬＴＡ表面均有含氧官能團(tuán)羧基與羥基出現(xiàn)，這表明硝酸改性逡逑在Ｆ－３００，ＣＭＫ－３與Ｃ－ＬＴＡ上成功負(fù)載了含氧官能團(tuán)。逡逑２．３．１．２邋氮?dú)馕剑摳綄?shí)驗(yàn)逡逑硝酸改性前后的Ｆ－３００、中孔炭ＣＭＫ－３、與中孔炭Ｃ－ＬＴＡ的氮?dú)馕矫摳降葴鼐�如逡逑圖２．３所示。逡逑丨，

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