有機(jī)功能化介孔材料吸附抗生素污染物研究.pdf

1、有機(jī)基團(tuán)修飾的介孔氧化硅材料在許多領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值，包括催化、吸附、藥物傳遞、環(huán)境保護(hù)等。由于具有高的比表面積、大而可調(diào)的孔徑、多樣的孔結(jié)構(gòu)，功能化介孔材料是一種很好的去除水體中污染物的吸附劑。通過有機(jī)基團(tuán)的引入，可以強(qiáng)化介孔材料與吸附質(zhì)之間的作用力，例如靜電作用、親/疏水性、π-π鍵以及絡(luò)合作用等，從而增強(qiáng)介孔材料的吸附性能?？股仡愃幬镞M(jìn)入水環(huán)境后，通過傳統(tǒng)水處理技術(shù)難以去除，是一種新興的環(huán)境污染物。圍繞有機(jī)功能化的介孔材料

2、合成及吸附去除抗生素污染物的問題，本論文開展了以下研究:
　　共縮聚法合成的疊氮基功能化的介孔SBA-15材料(N3-SBA-15)作為反應(yīng)的原料，通過click反應(yīng)將有機(jī)基團(tuán)引入到介孔材料中，結(jié)果表明反應(yīng)高效、產(chǎn)率高。同時(shí)用傳統(tǒng)的共縮聚法和后嫁接法合成SBA-15類功能化材料，三種合成方法得到的材料具有相似的官能團(tuán)。所有材料用于抗生素吸附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示相似的官能團(tuán)具有相似的吸附趨勢(shì)。但通過click反應(yīng)制備有機(jī)基團(tuán)功能化介孔材料

3、更加方便、快速并且對(duì)材料結(jié)構(gòu)影響較小。由此證明click反應(yīng)修飾介孔材料的新應(yīng)用:可以用來迅速篩選吸附抗生素功能基團(tuán)。
　　上述研究表明介孔材料中引入有機(jī)基團(tuán)，增加材料的疏水性可以提高材料對(duì)抗生素的吸附性能。提高材料的疏水性除了可以在材料表面引入有機(jī)基團(tuán)，還可以在材料的表面和骨架中同時(shí)引入有機(jī)基團(tuán)。因此，我們進(jìn)一步合成了骨架中含有乙烷功能團(tuán)，表面可以通過click反應(yīng)修飾不同功能團(tuán)的疊氮基功能化的周期性介孔有機(jī)硅材料(PMOs)。

4、實(shí)驗(yàn)顯示click反應(yīng)同樣快速、高產(chǎn)率。此外，修飾后的PMOs比單純疊氮功能化PMOs對(duì)抗生素（鹽酸環(huán)丙沙星）的吸附容量明顯提高(241μg/g)。研究表明，click反應(yīng)可以在PMOs材料中引入多種官能團(tuán)，環(huán)境應(yīng)用潛力巨大。
　　為了研究吸附劑與吸附質(zhì)之間的作用力對(duì)吸附效果的影響，又做了如下實(shí)驗(yàn)。用共縮聚法合成SBA-15和SH-SBA-15、進(jìn)而合成SO3H-SBA-15。三種材料做氟喹諾酮類抗生素吸附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明SO3H-