(3) 高比表面,高孔隙率;
(4) 经过优化合成条件或后处理,可具有很好的热稳定性和水热稳定性;
(5) 无机组分的多样性;
(6) 具有高度有序的孔道结构,基于微观尺度上的高度孔道有序性;
(7) 应用前景广泛,如选择吸附、大分子催化、生物过程、功能材料等;
(8) 在微孔结构上,介孔材料的孔壁为无定形,这与微孔分子筛的有序骨架结构有很大差别,但这并不意味着孔壁一定不存在微孔。
1。2。2 SBA-15的合成
1998年,Zhao等[8]首次以三嵌段聚合物P123 为模板剂,在强酸性条件下合成了SBA-15介孔分子筛,硅源采用硅酸四乙酯,正硅酸甲酯和正硅酸丁酯,该类介孔分子筛具有大孔径和厚孔壁等优点,因此具有良好的水热稳定性。由于以上众多优点,以嵌段共聚物作为结构导向剂合成的介孔氧化硅材料SBA-15成为近年来的研究热点之一。
介孔分子筛SBA-15的合成符合中性模板机理(SOI):用中性表面活性剂P123(SO),和中性无机硅物种(IO)通过氢键键合,不存在强的静电作用,并随硅烷醇的进一步水解、缩合导致短程六边形胶粒的堆积和骨架的形成。
目前大都采用ZhaoD等[9]报道的方法,其典型的合成如下:采用三嵌段高分子表面活性剂EO20PO70EO20 (P123)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,各原料配比P123:2MHCI:TEOS:H2O=2:60:4。25:15(质量比),经过滤、洗涤、干燥、可得到SBA-15原粉。原粉中的模板剂可通过焙烧或乙醇萃取等方法去除。
1。2。3 SBA-15的应用
由于硅基介孔材料的诸多特性,使得它在催化、分离、纳米反应器、光电子、生物等领域具有非常广泛的应用前景。
SBA-15 大的孔径有利于反应物在孔道内的运输,有利于反应的进一步进行,随着反应物引入量的提高,具有一维结构的各种材料的纳米线相继在孔道中合成。Yang 等[10]在 SBA-15 一维有序的管道内高温分解AgNO3,制得直径为5-6nm的Ag纳米线。采用类似方法,Stucky[11]利用 SBA-15 合成了 Pt,Ag 和Au 的纳米线。 文献综述
在分子催化方面硅基介孔材料作为酸碱催化剂,主要用于石油加工过程作为氧化还原催化剂,汽车尾气的处理和芳香烃的降解过程中。在纳米反应器方面主要利用硅基介孔材料的量子尺寸效应制备半导体材料。在光学方面主要用于纳米半导体、光染料、激光和光数据存储等方面。在生物领域主要用于蛋白质的吸附与分离方面。
1。3 本论文的研究意义及研究内容
1。3。1 研究意义
随着现代工业以及经济的发展,各类废水排放迅速增加造成严重的污染。尤其是重金属离子通过水体富集到水生物体内进入人体,对健康造成极大的隐患,因此,对废水中重金属离子的处理迫在眉睫。
除去废水中重金属离子的有效方法中吸附法是操作最为简便,成本较低的方法。活性炭、粘土、树脂等是传统吸附重金属离子的材料,但其存在着比表面积小、孔道结构不均匀和对重金属离子选择性差等缺点。
然而,目前报道的改性后对重金属离子具有吸附作用的介孔材料大多经过胺类、有机硫醇等有机基团改性,存在一定的毒性。在其完成对重金属离子的吸附后很可能造成二次污染。氨基酸本身无毒,利用金属离子易于含有特定官能团的氨基酸配位的特点,对SBA-15改性,去除有毒重金属离子。
1。3。2 主要内容
本论文旨在利用氨基酸来源广泛、价格低廉、无毒等特点,在合成SBA-15后将氨基酸修饰到SBA-15上,从而达到其对重金属离子吸附的目的。研究的主要内容如下: 二巯基丁二酸改性介孔硅基吸附材料的制备及其对Hg(II)的吸附性能研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_87186.html