金属掺杂SBA-15的制备及其对MB染料吸附性能研究
发布时间：2021-08-08 13:23
染料废水具有色度高、难降解、毒性大等特性,对环境和人类健康危害不容小觑。吸附法处理染料废水具有操作过程简单、价廉、高效、低能耗的优点,是目前应用最普遍的方法。介孔材料是一类具有较大比表面积、孔径及孔体积的多孔材料,此外,介孔材料的孔径大小可调节、表面可功能化,因此在染料吸附领域呈现出广泛的应用前景。本课题采用“直接合成法”,以Zr（SO4）2和Ti（SO4）2作为金属源,利用制革“蒙囿原理”调控Zr（SO4）2和Ti（SO4）2在酸性水溶液中的水解速度,从而制得锆掺杂介孔材料（Zr-SBA-15）、钛掺杂介孔材料（Ti-SBA-15）及锆-钛双金属掺杂介孔材料（Zr-Ti-SBA-15）。通过仪器表征对其结构及表面性能进行分析,并系统地研究了其对亚甲基蓝（MB）染料的吸附行为及其循环利用性能。具体如下:（1）以Zr（SO4）2作为锆源,正硅酸乙酯（TEOS）作为硅源、聚...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“软模板法”合成介孔材料路线示意图
离子型表面活性剂作为有机模板剂。通过“软模板法”合成介孔材料几个步骤：首先，在水溶液中将作为模板剂的表面活性剂进行充分溶大分子在水溶液中进行自组装；之后，在强酸性或碱性条件下加入无条件 pH 使其水解得到凝胶或溶胶，通常酸性条件下水解得到溶胶，到凝胶；然后，在高温高压下进行水热晶化处理；最后，利用高温焙有机溶剂萃取的方式将有机聚合物模板剂脱除，即可得介孔材料。模板法”制备介孔材料，其制备过程是以已有的介孔物质作为模板，法将无机前驱物引入到介孔模板的有序孔道内，然后经热处理得到复硬模板得到介孔材料[23]。溶剂挥发诱导自组装技术（EISA）是“硬模料最主要的一条途径，该技术是通过无机/有机前驱体与作为模板剂的中溶剂的缓慢挥发作用，从而前驱体和模板剂的浓度逐渐增高，直至晶相。之后，有机/无机前驱体随着有机溶剂的不断挥发并且在后续干续进行交联直至固化，复合液晶相从而得以固定，最后除去硬模板即“硬模板法”制备介孔材料的模板剂通常为介孔炭和介孔氧化硅之类
Table 2-2 Main instruments and apparatus for experiment型号 生产KSL-1100X-S 中美合资合肥科 D8-Advance 德国 Br仪 ASAP2460 美国麦克镜 FEI Tecnai G2 F20 S-TWINFEI 美国 F微镜 FEI Verios 460 美国 F仪 AXIS SUPRA 英国 Kr度计 UV 9100 莱伯泰科的 Zr(SO4)2作为锆源，TEOS 作为硅源，P123 为模板一步法直接合成 Zr-SBA-15。在合成过程中为了防止金解，采用 ETA、DEA、TEA、PE、HL、OA 等作为金属水解速度。图 2-1 为 Zr-SBA-15 制备过程流程图：
【参考文献】：
期刊论文
[1]端氨基树枝状聚合物对Cr（Ⅵ）的吸附性能研究[J]. 强涛涛,赵静,任龙芳,王学川,刘景涛,郑书杰. 陕西科技大学学报. 2017(03)
[2]硅铝介孔材料的制备及其吸附磷酸盐的性能[J]. 白楠,陆斌,滕玮,孙宇,范建伟,张伟贤. 净水技术. 2017(02)
[3]SnO2/TiO2介孔材料的合成及其光催化性能[J]. 陈富偈,刘元武,何云飞. 武汉大学学报(理学版). 2017(01)
[4]介孔材料麦羟硅钠石吸附Pb2+的行为及机理[J]. 戈明亮,杜明艺,王雁武. 硅酸盐学报. 2017(01)
[5]染料废水的处理方法及研究进展[J]. 张滕,王勇梅,彭昌盛,袁合涛. 环保科技. 2016(01)
[6]负载型二氧化钛光催化材料的制备及其光催化性能研究[J]. 郭宇,金玉家,吴红梅,李东昕. 光谱学与光谱分析. 2015(06)
[7]金属离子掺杂的TiO2介孔材料吸附提取植物靛蓝染料[J]. 邹勇,曹晖,刘少友,李丽. 离子交换与吸附. 2015(01)
[8]Cu-Zn-Zr/SBA-15介孔催化剂的制备及CO2加氢合成甲醇的催化性能[J]. 李志雄,纳薇,王华,高文桂. 高等学校化学学报. 2014(12)
[9]染料废水处理方法研究进展[J]. 冯淑湘,刘侠,张茸茸. 榆林学院学报. 2014(06)
[10]Ti-Co-SBA-15的制备、表征及其选择氧化催化性能[J]. 张金峰,张积耀,赵建社,张存社,沈寒晰,周魁. 无机化学学报. 2014(05)
博士论文
[1]功能性介孔材料的构建及其催化环氧化性能研究[D]. 张建.江南大学 2016
[2]铝改性SBA-15介孔材料在砷吸附去除中的应用及吸附机理[D]. 何素芳.昆明理工大学 2015
[3]功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究[D]. 朱永恒.上海大学 2013
[4]多功能介孔硅基吸附剂的制备及其对重金属废水的处理研究[D]. 黄进.上海师范大学 2013
[5]功能化介孔材料MCM-41选择性吸附水中污染物的性能研究[D]. 秦庆东.哈尔滨工业大学 2009
[6]功能化介孔硅材料的合成及其吸附特性研究[D]. 杨虹.同济大学 2008
[7]含锆中孔分子筛的合成、表征及其硫酸促进型超强酸性能的研究[D]. 李福祥.太原理工大学 2007
[8]介孔氧化硅材料的合成及其在生物分子吸附中的应用[D]. 张贺.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2007
硕士论文
[1]硫化锌纳米管基材料的设计合成及其吸附性能研究[D]. 郭美珍.山东大学 2017
[2]改性介孔材料分离组氨酸二肽技术研究[D]. 朱俊颖.华东理工大学 2016
[3]石墨烯纳米复合材料的制备及其在吸附有机染料中的应用[D]. 宋娜.浙江师范大学 2016
[4]三嗪羧酸锆介孔材料的合成及其对有机分子吸附行为的研究[D]. 黄志强.大连理工大学 2016
[5]有机功能化介孔材料吸附抗生素污染物研究[D]. 张雪莹.大连理工大学 2015
[6]洋葱状介孔材料的制备及其吸附性能研究[D]. 秦天.武汉工程大学 2014
[7]功能化硅基介孔材料的合成及吸附性能研究[D]. 李兵.南京理工大学 2014
[8]活性炭孔结构特征对二氧化碳吸脱附性能影响关系研究[D]. 简相坤.中国林业科学研究院 2013
[9]SBA-15介孔材料的制备、改性及吸附性能研究[D]. 李玲玲.武汉理工大学 2012
[10]磁性纳米材料在有机染料污染物去除中的应用研究[D]. 王慧.西南大学 2012
本文编号：3330037
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
“软模板法”合成介孔材料路线示意图
离子型表面活性剂作为有机模板剂。通过“软模板法”合成介孔材料几个步骤：首先，在水溶液中将作为模板剂的表面活性剂进行充分溶大分子在水溶液中进行自组装；之后，在强酸性或碱性条件下加入无条件 pH 使其水解得到凝胶或溶胶，通常酸性条件下水解得到溶胶，到凝胶；然后，在高温高压下进行水热晶化处理；最后，利用高温焙有机溶剂萃取的方式将有机聚合物模板剂脱除，即可得介孔材料。模板法”制备介孔材料，其制备过程是以已有的介孔物质作为模板，法将无机前驱物引入到介孔模板的有序孔道内，然后经热处理得到复硬模板得到介孔材料[23]。溶剂挥发诱导自组装技术（EISA）是“硬模料最主要的一条途径，该技术是通过无机/有机前驱体与作为模板剂的中溶剂的缓慢挥发作用，从而前驱体和模板剂的浓度逐渐增高，直至晶相。之后，有机/无机前驱体随着有机溶剂的不断挥发并且在后续干续进行交联直至固化，复合液晶相从而得以固定，最后除去硬模板即“硬模板法”制备介孔材料的模板剂通常为介孔炭和介孔氧化硅之类
Table 2-2 Main instruments and apparatus for experiment型号 生产KSL-1100X-S 中美合资合肥科 D8-Advance 德国 Br仪 ASAP2460 美国麦克镜 FEI Tecnai G2 F20 S-TWINFEI 美国 F微镜 FEI Verios 460 美国 F仪 AXIS SUPRA 英国 Kr度计 UV 9100 莱伯泰科的 Zr(SO4)2作为锆源，TEOS 作为硅源，P123 为模板一步法直接合成 Zr-SBA-15。在合成过程中为了防止金解，采用 ETA、DEA、TEA、PE、HL、OA 等作为金属水解速度。图 2-1 为 Zr-SBA-15 制备过程流程图：
【参考文献】：
期刊论文
[1]端氨基树枝状聚合物对Cr（Ⅵ）的吸附性能研究[J]. 强涛涛,赵静,任龙芳,王学川,刘景涛,郑书杰. 陕西科技大学学报. 2017(03)
[2]硅铝介孔材料的制备及其吸附磷酸盐的性能[J]. 白楠,陆斌,滕玮,孙宇,范建伟,张伟贤. 净水技术. 2017(02)
[3]SnO2/TiO2介孔材料的合成及其光催化性能[J]. 陈富偈,刘元武,何云飞. 武汉大学学报(理学版). 2017(01)
[4]介孔材料麦羟硅钠石吸附Pb2+的行为及机理[J]. 戈明亮,杜明艺,王雁武. 硅酸盐学报. 2017(01)
[5]染料废水的处理方法及研究进展[J]. 张滕,王勇梅,彭昌盛,袁合涛. 环保科技. 2016(01)
[6]负载型二氧化钛光催化材料的制备及其光催化性能研究[J]. 郭宇,金玉家,吴红梅,李东昕. 光谱学与光谱分析. 2015(06)
[7]金属离子掺杂的TiO2介孔材料吸附提取植物靛蓝染料[J]. 邹勇,曹晖,刘少友,李丽. 离子交换与吸附. 2015(01)
[8]Cu-Zn-Zr/SBA-15介孔催化剂的制备及CO2加氢合成甲醇的催化性能[J]. 李志雄,纳薇,王华,高文桂. 高等学校化学学报. 2014(12)
[9]染料废水处理方法研究进展[J]. 冯淑湘,刘侠,张茸茸. 榆林学院学报. 2014(06)
[10]Ti-Co-SBA-15的制备、表征及其选择氧化催化性能[J]. 张金峰,张积耀,赵建社,张存社,沈寒晰,周魁. 无机化学学报. 2014(05)
博士论文
[1]功能性介孔材料的构建及其催化环氧化性能研究[D]. 张建.江南大学 2016
[2]铝改性SBA-15介孔材料在砷吸附去除中的应用及吸附机理[D]. 何素芳.昆明理工大学 2015
[3]功能化有序介孔材料SBA-15的控制合成及其应用研究[D]. 朱永恒.上海大学 2013
[4]多功能介孔硅基吸附剂的制备及其对重金属废水的处理研究[D]. 黄进.上海师范大学 2013
[5]功能化介孔材料MCM-41选择性吸附水中污染物的性能研究[D]. 秦庆东.哈尔滨工业大学 2009
[6]功能化介孔硅材料的合成及其吸附特性研究[D]. 杨虹.同济大学 2008
[7]含锆中孔分子筛的合成、表征及其硫酸促进型超强酸性能的研究[D]. 李福祥.太原理工大学 2007
[8]介孔氧化硅材料的合成及其在生物分子吸附中的应用[D]. 张贺.中国科学院研究生院（大连化学物理研究所） 2007
硕士论文
[1]硫化锌纳米管基材料的设计合成及其吸附性能研究[D]. 郭美珍.山东大学 2017
[2]改性介孔材料分离组氨酸二肽技术研究[D]. 朱俊颖.华东理工大学 2016
[3]石墨烯纳米复合材料的制备及其在吸附有机染料中的应用[D]. 宋娜.浙江师范大学 2016
[4]三嗪羧酸锆介孔材料的合成及其对有机分子吸附行为的研究[D]. 黄志强.大连理工大学 2016
[5]有机功能化介孔材料吸附抗生素污染物研究[D]. 张雪莹.大连理工大学 2015
[6]洋葱状介孔材料的制备及其吸附性能研究[D]. 秦天.武汉工程大学 2014
[7]功能化硅基介孔材料的合成及吸附性能研究[D]. 李兵.南京理工大学 2014
[8]活性炭孔结构特征对二氧化碳吸脱附性能影响关系研究[D]. 简相坤.中国林业科学研究院 2013
[9]SBA-15介孔材料的制备、改性及吸附性能研究[D]. 李玲玲.武汉理工大学 2012
[10]磁性纳米材料在有机染料污染物去除中的应用研究[D]. 王慧.西南大学 2012
本文编号：3330037
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