硅基无机复合吸附剂的合成及其对环境有害离子的吸附行为研究

发布时间：2024-05-18 00:34

　　本文首次采用Mg-Al水滑石(Mg-Al-LDH)、水合氧化铈(HCO)、层状磷酸钛锆(-Ti-O-P-Zr-O-)等无机材料对多孔硅基颗粒进行改性修饰制备出不同功能的复合吸附剂,分别将其应用于不同离子的去除,并对吸附性能以及吸附机理进行评价。此外,针对吸附材料吸附有害离子后的处理问题,本文重点进行了钛酸钠吸附锶离子后的固化研究,并对固化效果以及固化机理进行了探讨。碘离子(I^-)是一种典型的有毒阴离子污染物,会导致甲状腺癌、白血病和代谢紊乱,对人体的健康构成巨大威胁。层状氢氧化物(LDHs)及其改性形式是一种阴离子粘土矿具有与水镁石类似的层状结构,可以去除水溶液中的大量离子污染物。美铝金属复合氧化物(Mg-Al-LDO)是在450℃下Mg-Al-LDH的煅烧产物,硅基美铝金属复合氧化物(Mg-Al-LDO/Si O₂)是本研究中吸收碘离子的主要吸收剂。本文采用各种表征手段对复合吸附剂内部形貌特征进行了表征,场发射扫描电镜(FESEM),红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)结果表明,水滑石在硅基体通道中生长良好。本文详细研究了复合吸附剂...

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1(a)通过与M(OPri)4和POCl3交替接枝对SBA-15表面进行改性(方法1)；(b)采用原位形成的金属磷酸盐接枝法对SBA-15表面进行改性(方法2)；(c)金属磷酸盐的顺序沉积原理[181]

广西大学博士学位论文硅基无机复合吸附剂的合成及其对环境有害离子的吸附行为研究3的合成过程中，添加组分的顺序可能有所不同[31,32]，但其目的始终是实现金属离子与表面活性剂模板之间的均匀混合。去除表面活性剂模板的方法多种多样，如直接煅烧法、乙醇/盐酸溶剂萃取法、溶剂萃取法等。合成....

图1-2TMP固定在介孔二氧化硅SBA-15上的合成方法和离子交换过程的原理图[114]

广西大学博士学位论文硅基无机复合吸附剂的合成及其对环境有害离子的吸附行为研究51.2.1.3金属磷酸盐改性的硅基复合吸附剂的吸附机理用金属磷酸盐复合材料修饰的硅基吸附剂是由于存在P-OH基团而表现出较好的离子交换性能。硅醇中的O-H键是共价键，而P-OH+中的O-H键具有离子交换....

图1-3K2Ti6O13沿[010]方向观察的结构模式[22]

广西大学博士学位论文硅基无机复合吸附剂的合成及其对环境有害离子的吸附行为研究81.2.3钛酸盐改性的硅基复合吸附剂钛酸盐具有层状钙钛矿结构，TiO6的八面体结构通过共享角度、边缘和表面形成钙钛矿层[57,58]，K2Ti6O13沿[010]方向观察的结构模态如图1-3所示。纳米晶....

图1-4K2Ti6O13/SiO2制备工艺[22]

泻?胱拥奈?叫形?芯?9SiO2-F50粉末，搅拌30分钟使其溶解。溶胶混合物被转移到一个旋转的烧瓶中，在50°C的温度下持续加热。打开冷却循环水和真空泵设备，使溶胶中的有机溶剂挥发。将旋转瓶取出，在80°C的真空干燥箱中干燥[22]。将干粉置于高温烧结炉中，在不同温度下进行退火....

本文编号：3976188