本文關(guān)鍵詞：多孔氮化硼的合成及其對羅丹明B和剛果紅的吸附性能研究

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【摘要】：多孔氮化硼是指具有不同尺度孔隙和高比表面積的III-V族非金屬化合物。因它具有優(yōu)異的光電學(xué)性能、吸附特性、滲透特性等,使得其在催化、儲氫、分離等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。其中,多孔六方氮化硼在吸附領(lǐng)域體現(xiàn)出極大的優(yōu)越性。本論文采用高純的硼酸和三聚氰胺分別作為硼源和氮源,使用高溫?zé)岱纸馇膀?qū)體的方法制備多孔氮化硼材料。將熱解溫度為1000oC和1550oC得到的樣品(分別簡寫為1-BN和2-BN),利用SEM、TEM、和BET對以上所得樣品的形貌和孔特征進(jìn)行表征分析,確定其為高比表面積的多孔氮化硼纖維材料。再結(jié)合XRD、FTIR測試結(jié)果,得出合成的樣品為六方氮化硼,且其表面懸掛大量官能團(tuán)。將以上兩種氮化硼纖維做為吸附劑,比較它們對水中羅丹明B(RhB)和剛果紅(CR)吸附過程中的主要影響因素,包括溶液濃度、溶液初始pH值、吸附時(shí)間和實(shí)驗(yàn)溫度。進(jìn)而,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算分析研究吸附模型:吸附等溫線和動力學(xué)模型。論文結(jié)論包括兩部分:1.影響吸附值的因素:1-BN和2-BN對RhB和CR的最大吸附量隨初始濃度的提高而增加。pH值對吸附效果的影響:pH7時(shí),1-BN對RhB的吸附量隨溶液初始pH值的增加而減小;pH7時(shí),其吸附量幾乎保持不變。在中性和酸性條件下,1-BN對CR的吸附量幾乎保持不變;pH7時(shí),其吸附量隨溶液初始pH值的增加而下降;1-BN對CR的最大吸附容量隨著實(shí)驗(yàn)溫度的升高而明顯增大,由于1-BN對RhB溶液的吸附速率隨溫度升高而加快。2.吸附模型:將測試數(shù)據(jù)對吸附等溫線模型進(jìn)行擬合,結(jié)果發(fā)現(xiàn)1-BN和2-BN對染料的吸附更符合Langmuir模型(其相關(guān)系數(shù)R2較大)。CR在1-BN和2-BN上的最大吸附量分別為82.57 mg/g和71.50 mg/g,RhB在1-BN和2-BN上的最大吸附量分別為216.2 mg/g和201.24 mg/g。據(jù)D-R模型計(jì)算結(jié)果推斷,兩種氮化硼纖維對CR和RhB的吸附均為化學(xué)吸附。通過對準(zhǔn)一級、準(zhǔn)二級動力學(xué)方程的擬合結(jié)果發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)中的吸附過程均符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程。
【關(guān)鍵詞】：吸附材料 多孔氮化硼 吸附等溫線
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ128;O647.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 多孔材料10-13
• 1.1.1 多孔材料的概念10
• 1.1.2 多孔材料的分類10-11
• 1.1.3 吸附作用11-12
• 1.1.4 吸附機(jī)理12-13
• 1.2 BN吸附材料13-18
• 1.2.1 BN材料13
• 1.2.2 BN的制備方法13-18
• 1.3 研究現(xiàn)狀與目前存在的問題18-20
• 1.4 本論文研究內(nèi)容20-22
• 1.4.1 研究目的及意義20
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 試劑儀器與表征22-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器22-23
• 2.2 主要表征方法23-28
• 2.2.1 紫外可見光雙光束掃描分光光度計(jì)（UV-vis）23-24
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）24-25
• 2.2.3 傅里葉變換型紅外光譜儀(FTIR)25
• 2.2.4 X射線衍射（XRD）25
• 2.2.5 氮?dú)馕矫摳絻x25
• 2.2.6 透射電子顯微鏡（TEM）25-26
• 2.2.7 熱失重分析儀（TGA）26-28
• 第三章 多孔氮化硼的合成及吸附實(shí)驗(yàn)28-50
• 3.1 引言28
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分28-30
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑28
• 3.2.2 吸附劑的制備28-29
• 3.2.3 吸附實(shí)驗(yàn)29-30
• 3.3 結(jié)果與討論30-48
• 3.3.1 C_3N_6H_6 ·2H_3BO_3前驅(qū)體的表征30-32
• 3.3.2 多孔氮化硼纖維的表征32-39
• 3.3.3 影響吸附過程的主要因素39-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第四章 吸附模型與機(jī)理研究50-60
• 4.1 吸附模型研究50-51
• 4.2 結(jié)果和分析51-58
• 4.2.1 吸附等溫模型研究51-56
• 4.2.2 吸附動力學(xué)模型擬合結(jié)果56-58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 第五章 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果66-68
• 致謝68-69

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本文編號：1064225