探究介孔材料制备及其吸附性能研究

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1、分类号：TQ536.4密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文介孔材料制备及其吸附性能研究杜立功申请学位级别：硕士学位专业名称：化学工艺指导教师姓名：刘振学职称：教授山东科技大学二零零七年五月论文题目：介孔材料制备及其吸附性能研究作者姓名：杜立功入学时间：2004年9月专业名称：化学工艺研究方向：新材料的制备与加工指导教师：刘振学职称：教授论文提交日期：2007年5月论文答辩日期：2007年6月6日授予学位日期：FABRICATIONOFMESOPOROUSMATERIALSANDITSADSORPTIONCHRACTOR

2、SADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyDuLigongSupervisor:ProfessorLiuZhenxueFacultyofChemicalandEnvironmentalEngineeringMay2007声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导

3、师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：杜立功日期：2007.6AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofDoctorofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasno

4、tbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:DuLigongDate:2007.6山东科技大学硕士学位论文摘要摘要自1992年MS41系列有序介孔材料出现以来，因其具有孔道的有序排列、孔径在可变范围内可连续调节、高的比表面积和热稳定性等特点而在催化、催化载体、环境有害物的择形吸附分离以及光、电、磁等领域具有广泛的潜在应用价值，得到国际物理学、化学与材料学界的高度重视，并迅速发展成为跨学科的研究热点之一。本论文围绕介孔材料的制备与应用展开了

5、研究，在合成出介孔材料并加以表征的同时，也研究了其吸附方面的性能，特别是对重金属铬离子等一些主要环境污染物的吸附性能，以期能在环境末端治理方面能得以应用，为环境的可持续发展做出贡献。本论文采用合成SBA-15的典型方法，以非离子表面活性剂——三嵌段共聚物(P123)为模板剂，以原硅酸乙酯（TEOS）、偏硅酸钠以及处理过的粉煤灰作为无机硅源，在酸性条件下，通过水热反应合成了无机介孔材料。经XRD、TEM等分析手段，结果表明所合成的样品具有SBA-15材料的结构特征。针对其规则的孔径分布，高的比表面积，本论文又用所合成的无机介孔硅材

6、料和介孔碳材料做了对重金属铬离子、有机染料亚甲基蓝以及甲醛和苯酚进行了吸附试验，研究了其在吸附方面的性能，结果表明：介孔碳对铬离子具有非常好的吸附性能，如吸附迅速快、吸附量大等，其吸附性能明显优于活性炭。另外，介孔碳对六价铬离子的吸附存在着还原。介孔材料对亚甲基蓝也具有比较好的吸附性能。介孔碳对亚甲基蓝的吸附性能比介孔硅、活性炭都要优越，而介孔硅优于活性炭。介孔碳对液相甲醛的吸附效果不是很好，对于气相甲醛的吸附效果初步研究不错，应该深入研究；对于苯酚的吸附速率较慢，但吸附结果难以稳定，对此有待进一步研究。关键词：介孔硅，粉煤灰，

7、介孔碳，铬离子，亚甲基蓝，甲醛，苯酚,吸附1山东科技大学硕士学位论文摘要AbstractInrecentyears,theorderedmesoporousmaterialswithuniformporearrangement,andnarrowporesizedistribution,largeadjustableporesizewithinthevariablescope,andhighspecificsurfaceareahavebeenwidelyusedascatalysts,catalystsupports,elec

8、tricalandopticaldevices,andshape/sizeselectiveadsorbentsforenvironmentallyhazardouschemicals,sincethefirstdiscoveryofM41Sfamilyin19