功能化介孔材料SBA-15的制备及其对Gd 3+ 吸附性能的研究
发布时间：2021-11-25 15:28
现如今,稀土元素在各个领域都得到了应用发展,如电子产品、新材料、新能源和石油化工等,早已成为世界瞩目的重要战略资源。但是,稀土资源是不可再生资源,当人们开采时,资源会逐渐枯竭,因此需要研究新型材料来回收稀土元素。本文运用的技术方法为表面离子印迹技术,最终制作出钆离子表面离子印迹聚合物,其中还运用水热合成方法制备了 SBA-15介孔材料,以及接下来运用磷酸改性介孔分子筛SBA-15以及MCM-41。并对这四种吸附剂进行表征及条件优化,探讨了吸附机理。（1）将模板剂定为P123,硅源则是正硅酸乙酯,本研究在酸性环境下通过水热合成方法制备出了 SBA-15介孔分子筛,接下来进行表征分析则是通过透射电镜以及比表面,表征了制备得到的SBA-15介孔分子筛的样貌特征是均匀平整,孔道数量非常的丰富,并且SBA-15有较大的比表面积,其表面积为667.271 m2/g。对吸附钆离子的实验数据进行分析,SBA-15的吸附过程是符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型。洗脱重复实验中,2 mol/L的盐酸对SBA-15的脱附能力最好,SBA-15具有良好的稳定性和重复使用性。（2）将载体定为SBA-...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]机械化学及其在稀土永磁材料中的应用[J]. 王敬雪,涂浩然,闫羽,苏峰,杜晓波. 物理实验. 2020(02)
[2]稀土上转换发光纳米材料及其应用[J]. 高尔雅. 化学工程与装备. 2020(01)
[3]现代分离技术在稀土分离中的应用[J]. 张晓兵,张小林. 有色冶金节能. 2019(06)
[4]离子印迹聚合物研究进展[J]. 贾伟炜,陈振斌. 应用化工. 2019(12)
[5]巯基改性SBA-15的制备及其对Cr6+的吸附[J]. 程福强,吉田田,薛敏,孟子晖,吴玉凯. 无机材料学报. 2020(02)
[6]MCM-41分子筛的水热合成、改性及其应用研究进展[J]. 鲁奇林,李雨擎. 现代化工. 2019(04)
[7]基于MCM-41分子筛表面的镱离子印迹聚合物的制备及其性能[J]. 黎先财,田明磊,程玉雯,汪秀. 应用化学. 2019(02)
[8]镧离子MCM-41印迹聚合物的制备及其性能[J]. 黎先财,田明磊,程玉雯,汪秀. 南昌大学学报(工科版). 2018(04)
[9]基于微波法快速合成短棒状SBA-15的探析[J]. 沈蔚,洪周琴,罗超,何丹农. 有色金属材料与工程. 2018(03)
[10]功能化SBA-15介孔材料的制备及其吸附性能研究[J]. 廖庆玲,NGUYEN Xuan Sang,侯静涛,陈跃,冯伟,何忠忠. 材料科学与工艺. 2018(05)
博士论文
[1]功能化SBA-15纳米分子筛去除水中污染物的性能研究[D]. 马玉芹.东北师范大学 2012
[2]金属离子印迹聚合物微球的研究[D]. 裴广玲.天津大学 2003
硕士论文
[1]基于MCM-41的铑离子表面印迹聚合物的制备及其对低浓度铑的吸附性能研究[D]. 田明磊.南昌大学 2019
[2]基于扩孔MCM-41的镧离子表面印迹聚合物的制备及其吸附性能的研究[D]. 汪秀.南昌大学 2019
[3]介孔硅表面离子印迹聚合物的制备及其选择性分离重金属离子的研究[D]. 胡兆勇.江苏科技大学 2015
[4]SBA-15表面离子印迹聚合物的制备及其对中低放射性金属选择性分离性能研究[D]. 陈瑞.江苏科技大学 2014
[5]稀土元素离子铈（Ⅲ）的表面离子印迹物的合成与性质研究[D]. 吴韡.江西师范大学 2014
[6]分子印迹技术及其研究进展[D]. 韩霜.东北石油大学 2014
[7]钌（Ⅲ）离子印迹聚合物的制备、性能及应用研究[D]. 张婷.云南大学 2013
[8]铂（Ⅳ）和铑（Ⅲ）离子印迹聚合物的制备、性能及应用研究[D]. 陶晋飞.云南大学 2012
[9]氨基功能化SBA-15对Cr3+、Zn2+吸附性能研究[D]. 李乐园.齐齐哈尔大学 2012
[10]有序介孔材料的制备与修饰及其对Cr（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）的吸附行为[D]. 王道军.南京航空航天大学 2010
本文编号：3518422
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１?ＳＢＡ－１５的透射电镜图??３．３．２?Ｎ２吸附－脱附分析??－，
?第３章ＳＢＡ－１５的制备及其对钆离子的吸附性能研究???〇吸附曲浅?□??＾???…??６？？．?６０?????????６０１０９????????＊??Ｓ?５２８?５８??ｆ？，…Ｉ???ｇ?４５：１．０６?ｍ－?货???５３７７＇５５?－????ｆ—－麗???????—…？…ＩＡ?????—???—…－―……―?????????０．０?０．１?０．２?０．３?０．?－４?０．５?０．Ｓ?０，７?０．Ｓ?０．９?１．０?１．１??Ｐ／Ｐｏ??图３．２?ＳＢＡ－１５的等温曲线??由表３．１可知，样品ＳＢＡ－１５比表面积为６６７．２７１?ｍ２／ｇ，是比较大的，适合??做表面离子印迹聚合物的载体。样品的平均孔径为８．１４０ｎｍ，该结果跟透射电镜??的结果相差不大。??表３．１?ＳＢＡ－１５的比表面和孔结构参数??吸附剂?比表面积，ｍ２／ｇ?孔体积，ｃｍ３／ｇ?平均孔径，ｎｍ??ＳＢＡ－１５?６６７．２７１?１．６１９?８．１４０??３．４结果与讨论??３．４．１吸附时间对钆离子吸附的影响??吸附量的大小受到吸附时间的影响，为了研究吸附时间对吸附量的关系。我??们在锥形瓶中分别加入３０ｍＬ５００ｍｇ／Ｌ的钆离子溶液和等量的吸附剂，在２５?°Ｃ??的条件下进行静态吸附实验。图３．３为ＳＢＡ－１５介孔材料对Ｇｄ３＋溶液吸附的时间??曲线，我们可以看到在前２０分钟，吸附地很快，在２０到６０分钟时，吸附的速??２０??
?第３章ＳＢＡ－１５的制备及其对钆离子的吸附性能研究???二■－?２５。。??２００－１?＊?３５?Ｃ??．?４５?°Ｃ??１８０＿?參??１６０－??▲??－?＂＂＂＂＂＇??５１２０－?，??｜ｉ〇。－?■??如：，ｙ??６０?－?▲?／??Ｉ?／??２０?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１?Ｉ?１??１００?２００?３００?４００?５００??Ｃ（ｍｇ／Ｌ）??图３．４不同温度下初始浓度对ＳＢＡ－１５吸附的影响??在不同温度下，用Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ的等温吸附模型对ＳＢＡ－１５吸附??钆离子的吸附实验数据进行拟合。结果如表３．２所示，通过两种模型拟合的Ｒ２??参数对比可知，ＳＢＡ－１５吸附钆离子更符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温吸附模型，不同温度下??的参数Ｒ２均大于０．９９，?ＳＢＡ－１５吸附钆离子的吸附过程是单分子层吸附。??表３．２?ＳＢＡ－１５的Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ的吸附模型的拟合参数??￣吸附模型?模型参数￣?温度（。〇???２５?３５?４５?—??１６１．２９?２０８．３３?１８１．８２??Ｌａｎｇｍｕｉｒ?Ｋｌ?０．０２８?０．０１３?０．０２３??Ｒ２?０．９９９９?０．９９８３?０．９９７８??ｎ?１０．９３?５．８２?８．４４??Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ?ＫＦ?８４．９４?６２．３６?７９．９６????０．９８５６?０．９８３７?０．８５７０??２２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械化学及其在稀土永磁材料中的应用[J]. 王敬雪,涂浩然,闫羽,苏峰,杜晓波. 物理实验. 2020(02)
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[3]现代分离技术在稀土分离中的应用[J]. 张晓兵,张小林. 有色冶金节能. 2019(06)
[4]离子印迹聚合物研究进展[J]. 贾伟炜,陈振斌. 应用化工. 2019(12)
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[7]基于MCM-41分子筛表面的镱离子印迹聚合物的制备及其性能[J]. 黎先财,田明磊,程玉雯,汪秀. 应用化学. 2019(02)
[8]镧离子MCM-41印迹聚合物的制备及其性能[J]. 黎先财,田明磊,程玉雯,汪秀. 南昌大学学报(工科版). 2018(04)
[9]基于微波法快速合成短棒状SBA-15的探析[J]. 沈蔚,洪周琴,罗超,何丹农. 有色金属材料与工程. 2018(03)
[10]功能化SBA-15介孔材料的制备及其吸附性能研究[J]. 廖庆玲,NGUYEN Xuan Sang,侯静涛,陈跃,冯伟,何忠忠. 材料科学与工艺. 2018(05)
博士论文
[1]功能化SBA-15纳米分子筛去除水中污染物的性能研究[D]. 马玉芹.东北师范大学 2012
[2]金属离子印迹聚合物微球的研究[D]. 裴广玲.天津大学 2003
硕士论文
[1]基于MCM-41的铑离子表面印迹聚合物的制备及其对低浓度铑的吸附性能研究[D]. 田明磊.南昌大学 2019
[2]基于扩孔MCM-41的镧离子表面印迹聚合物的制备及其吸附性能的研究[D]. 汪秀.南昌大学 2019
[3]介孔硅表面离子印迹聚合物的制备及其选择性分离重金属离子的研究[D]. 胡兆勇.江苏科技大学 2015
[4]SBA-15表面离子印迹聚合物的制备及其对中低放射性金属选择性分离性能研究[D]. 陈瑞.江苏科技大学 2014
[5]稀土元素离子铈（Ⅲ）的表面离子印迹物的合成与性质研究[D]. 吴韡.江西师范大学 2014
[6]分子印迹技术及其研究进展[D]. 韩霜.东北石油大学 2014
[7]钌（Ⅲ）离子印迹聚合物的制备、性能及应用研究[D]. 张婷.云南大学 2013
[8]铂（Ⅳ）和铑（Ⅲ）离子印迹聚合物的制备、性能及应用研究[D]. 陶晋飞.云南大学 2012
[9]氨基功能化SBA-15对Cr3+、Zn2+吸附性能研究[D]. 李乐园.齐齐哈尔大学 2012
[10]有序介孔材料的制备与修饰及其对Cr（Ⅵ）、Cu（Ⅱ）的吸附行为[D]. 王道军.南京航空航天大学 2010
本文编号：3518422
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