二氧化硅氣凝膠的復(fù)合型增強(qiáng)及其在水處理中的吸附性能的研究.pdf

1、近年來(lái)，二氧化硅氣凝膠的研究熱點(diǎn)已從單一組分向有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合氣凝膠方向轉(zhuǎn)變，復(fù)合型氣凝膠可更廣泛地應(yīng)用于隔熱材料、光電材料、高效吸附劑和催化劑等領(lǐng)域。本論文中利用了自制的二氧化硅氣凝膠的多孔納米結(jié)構(gòu)，引入不同功能性有機(jī)官能團(tuán)使復(fù)合氣凝膠具備不同的理化特性;進(jìn)行異氰酸酯交聯(lián)和使用無(wú)機(jī)粘結(jié)劑增強(qiáng)其機(jī)械性能，以滿足有機(jī)廢水和重金屬?gòu)U水處理的實(shí)際需要。主要工作內(nèi)容如下:
　　1.以TEOS水解得到硅溶膠為主要溶膠-凝膠體系，使用硅烷偶聯(lián)劑

2、KH-550、KH-792、DL-602和殼聚糖作為氨基的來(lái)源，使用共溶膠-凝膠法和溶劑交換改性的方法，通過(guò)常壓干燥技術(shù)得到了五種有機(jī)復(fù)合材料。經(jīng)過(guò)掃描電鏡、氮?dú)馕矫摳?、紅外光譜、元素分析等手段對(duì)制備出的材料的微觀形貌、孔徑分布、比表面積進(jìn)行表征，并對(duì)有機(jī)復(fù)合的情況進(jìn)行分析，表明制備出的五種材料為富胺二氧化硅氣凝膠。其中，殼聚糖復(fù)合二氧化硅氣凝膠雖然在比表面積、介孔性狀方面發(fā)生了劣化，但在有機(jī)成分復(fù)合含量上不低于硅烷偶聯(lián)劑制備的富胺二

3、氧化硅氣凝膠，且使用的是價(jià)格低廉的生物質(zhì)作為原料，具有創(chuàng)新性。
　　2.將上述五種富胺二氧化硅氣凝膠材料與異氰酸酯進(jìn)行交聯(lián)，經(jīng)過(guò)掃描電鏡、氮?dú)馕矫摳?、紅外光譜等手段對(duì)材料進(jìn)行表征，并測(cè)試了材料的抗壓強(qiáng)度、密度。結(jié)果表明:五種不同的富胺二氧化硅氣凝膠通過(guò)與異氰酸酯交聯(lián)反應(yīng)，在保持了二氧化硅氣凝膠的介孔特性和穩(wěn)定性上，得到了機(jī)械性能增強(qiáng)的氣凝膠材料。另外，使用廉價(jià)的甲基氯硅烷高沸物作為疏水改性劑，并加入無(wú)機(jī)硅酸鹽粘結(jié)劑增強(qiáng)疏水性二氧

4、化硅氣凝膠的機(jī)械性能，得到了一種成本低、具有疏水性質(zhì)和多孔性質(zhì)的成型顆粒材料。
　　3.將疏水性成型顆粒吸附劑與活性炭進(jìn)行水中苯類有機(jī)物吸附去除對(duì)比，通過(guò)靜態(tài)吸附和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明疏水性成型顆粒吸附劑在苯類有機(jī)物廢水的快速吸附上優(yōu)于活性炭吸附劑，吸附容量為活性炭的2～3倍。另外，將富胺二氧化硅氣凝膠材料處理含Cu2+、Pb2+離子的廢水，對(duì)比酸堿度、吸附時(shí)間、吸附濃度對(duì)吸附容量的影響。擬合等溫吸附線，探討富胺二氧化硅氣凝膠對(duì)