SiO 2 -ZrO 2 复合气凝胶的常压干燥制备及吸附性能研究

发布时间：2022-09-28 18:45

　　随着纺织业和印染工业的发展,有机染料的排放引起了广泛的关注。有机染料具有潜在的毒性以及生物累积性,而且具有颜色深、组分复杂、难降解、排放量大、分布面广等特点,给生态环境、水生生物以及人类都带来了严重的危害,因此从废水中去除有机染料是非常有意义的。本研究选择高比表面积、高孔体积的SiO₂-ZrO₂复合气凝胶,通过吸附作用将有机染料从水溶液中移除,以达到净化污水的目的。本研究通过溶胶-凝胶法在常压干燥的条件下制备出SiO₂-ZrO₂复合气凝胶,采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、热分析（DTA/DSC）、N₂吸附脱附测试等方法,分析了Si/Zr摩尔比、聚乙二醇-400添加量、热处理等条件对气凝胶制备或者结构的影响。研究了溶液pH值、气凝胶添加量、吸附时间、染料初始浓度等吸附条件对气凝胶吸附罗丹明B和亚甲基蓝的影响。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程以及Webber-Morris动力学模型对吸附动力学进行了分析。采用... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
        1.2.1 气凝胶
        1.2.2 硅基气凝胶及其制备工艺的发展
        1.2.3 SiO_2-ZrO_2气凝胶
        1.2.4 硅基气凝胶在吸附有机污染物方面的应用
        1.2.5 常见有机染料及其处理方法
        1.2.6 国内外进展简析
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与研究方法
    2.1 实验试剂与仪器设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 仪器设备
    2.2 实验方法
        2.2.1 SiO_2-ZrO_2复合气凝胶的制备
        2.2.2 SiO_2-ZrO_2复合气凝胶的吸附实验
    2.3 表征手段
        2.3.1 扫描电镜
        2.3.2 傅立叶变换红外光谱分析
        2.3.3 X-射线衍射分析
        2.3.4 热重/差示扫描量热分析
        2.3.5 N_2-吸附/脱附分析
第3章 SiO_2-ZrO_2复合气凝胶制备工艺研究
    3.1 Si/Zr摩尔比对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶凝胶时间及结构的影响
        3.1.1 Si/Zr摩尔比对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶凝胶时间的影响
        3.1.2 Si/Zr摩尔比对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶结构的影响
    3.2 PEG-400添加量对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶凝胶时间及结构的影响
        3.2.1 PEG-400添加量对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶凝胶时间的影响
        3.2.2 PEG-400添加量对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶结构的影响
    3.3 热处理对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶的影响
        3.3.1 SiO_2-ZrO_2复合气凝胶的热分析
        3.3.2 热处理对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶微观形貌的影响
        3.3.3 热处理对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶孔结构的影响
        3.3.4 热处理对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶结晶情况的影响
        3.3.5 热处理对SiO_2-ZrO_2复合气凝胶表面基团的影响
    3.4 本章小结
第4章 SiO_2-ZrO_2复合气凝胶吸附性能研究
    4.1 SiO_2-ZrO_2复合气凝胶对罗丹明B的吸附性能研究
        4.1.1 溶液pH值对气凝胶吸附罗丹明B的影响
        4.1.2 气凝胶用量对罗丹明B去除率的影响
        4.1.3 气凝胶对罗丹明B的吸附动力学研究
        4.1.4 气凝胶对罗丹明B的吸附等温线研究
        4.1.5 气凝胶对罗丹明B的吸附热力学研究
    4.2 SiO_2-ZrO_2复合气凝胶对亚甲基蓝吸附性能研究
        4.2.1 溶液pH值对气凝胶吸附亚甲基蓝的影响
        4.2.2 气凝胶对亚甲基蓝的吸附动力学研究
        4.2.3 气凝胶对亚甲基蓝的吸附等温线研究
        4.2.4 气凝胶对亚甲基蓝的吸附热力学研究
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
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[4]类氧化硅气凝胶吸附材料的制备及其吸附性能[J]. 崔恒律,宗瑟凯,魏巍,朱建军,谢吉民,钱坤.  化工环保. 2014(06)
[5]SiO2气凝胶对罗丹明B的吸附动力学研究[J]. 于艳,熊敏,李仲谨,陈国,常亮亮.  化工新型材料. 2014(12)
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本文编号：3682190