金屬摻雜SBA-15的制備及其對MB染料吸附性能研究
發(fā)布時間:2021-08-08 13:23
染料廢水具有色度高、難降解、毒性大等特性,對環(huán)境和人類健康危害不容小覷。吸附法處理染料廢水具有操作過程簡單、價廉、高效、低能耗的優(yōu)點,是目前應(yīng)用最普遍的方法。介孔材料是一類具有較大比表面積、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)。通過儀器表征對其結(jié)構(gòu)及表面性能進行分析,并系統(tǒng)地研究了其對亞甲基藍(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...
【文章來源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】: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模板劑。通過“軟模板法”合成介孔材料幾個步驟:首先,在水溶液中將作為模板劑的表面活性劑進行充分溶大分子在水溶液中進行自組裝;之后,在強酸性或堿性條件下加入無條件 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,在高溫高壓下進行水熱晶化處理;最后,利用高溫焙有機溶劑萃取的方式將有機聚合物模板劑脫除,即可得介孔材料。模板法”制備介孔材料,其制備過程是以已有的介孔物質(zhì)作為模板,法將無機前驅(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)是通過無機/有機前驅(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/無機前驅(qū)體隨著有機溶劑的不斷揮發(fā)并且在后續(xù)干續(xù)進行交聯(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
Table 2-2 Main instruments and apparatus for experiment型號 生產(chǎn)KSL-1100X-S 中美合資合肥科 D8-Advance 德國 Br儀 ASAP2460 美國麥克鏡 FEI Tecnai G2 F20 S-TWINFEI 美國 F微鏡 FEI Verios 460 美國 F儀 AXIS SUPRA 英國 Kr度計 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 制備過程流程圖:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]端氨基樹枝狀聚合物對Cr(Ⅵ)的吸附性能研究[J]. 強濤濤,趙靜,任龍芳,王學(xué)川,劉景濤,鄭書杰. 陜西科技大學(xué)學(xué)報. 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(理學(xué)版). 2017(01)
[4]介孔材料麥羥硅鈉石吸附Pb2+的行為及機理[J]. 戈明亮,杜明藝,王雁武. 硅酸鹽學(xué)報. 2017(01)
[5]染料廢水的處理方法及研究進展[J]. 張滕,王勇梅,彭昌盛,袁合濤. 環(huán)保科技. 2016(01)
[6]負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)校化學(xué)學(xué)報. 2014(12)
[9]染料廢水處理方法研究進展[J]. 馮淑湘,劉俠,張茸茸. 榆林學(xué)院學(xué)報. 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. 無機化學(xué)學(xué)報. 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重金屬廢水的處理研究[D]. 黃進.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.同濟大學(xué) 2008
[7]含鋯中孔分子篩的合成、表征及其硫酸促進型超強酸性能的研究[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有機分子吸附行為的研究[D]. 黃志強.大連理工大學(xué) 2016
[5]有機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)特征對二氧化碳吸脫附性能影響關(guān)系研究[D]. 簡相坤.中國林業(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:3330037
【文章來源】:陜西科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】: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模板劑。通過“軟模板法”合成介孔材料幾個步驟:首先,在水溶液中將作為模板劑的表面活性劑進行充分溶大分子在水溶液中進行自組裝;之后,在強酸性或堿性條件下加入無條件 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,在高溫高壓下進行水熱晶化處理;最后,利用高溫焙有機溶劑萃取的方式將有機聚合物模板劑脫除,即可得介孔材料。模板法”制備介孔材料,其制備過程是以已有的介孔物質(zhì)作為模板,法將無機前驅(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)是通過無機/有機前驅(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/無機前驅(qū)體隨著有機溶劑的不斷揮發(fā)并且在后續(xù)干續(xù)進行交聯(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
Table 2-2 Main instruments and apparatus for experiment型號 生產(chǎn)KSL-1100X-S 中美合資合肥科 D8-Advance 德國 Br儀 ASAP2460 美國麥克鏡 FEI Tecnai G2 F20 S-TWINFEI 美國 F微鏡 FEI Verios 460 美國 F儀 AXIS SUPRA 英國 Kr度計 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 制備過程流程圖:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]端氨基樹枝狀聚合物對Cr(Ⅵ)的吸附性能研究[J]. 強濤濤,趙靜,任龍芳,王學(xué)川,劉景濤,鄭書杰. 陜西科技大學(xué)學(xué)報. 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(理學(xué)版). 2017(01)
[4]介孔材料麥羥硅鈉石吸附Pb2+的行為及機理[J]. 戈明亮,杜明藝,王雁武. 硅酸鹽學(xué)報. 2017(01)
[5]染料廢水的處理方法及研究進展[J]. 張滕,王勇梅,彭昌盛,袁合濤. 環(huán)保科技. 2016(01)
[6]負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)校化學(xué)學(xué)報. 2014(12)
[9]染料廢水處理方法研究進展[J]. 馮淑湘,劉俠,張茸茸. 榆林學(xué)院學(xué)報. 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. 無機化學(xué)學(xué)報. 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重金屬廢水的處理研究[D]. 黃進.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.同濟大學(xué) 2008
[7]含鋯中孔分子篩的合成、表征及其硫酸促進型超強酸性能的研究[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有機分子吸附行為的研究[D]. 黃志強.大連理工大學(xué) 2016
[5]有機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)特征對二氧化碳吸脫附性能影響關(guān)系研究[D]. 簡相坤.中國林業(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:3330037
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