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文檔簡介
1、近幾年來,環(huán)境污染問題日益突出促使人們對環(huán)境治理提出了更高的要求。因此,制備出新穎的功能性材料應(yīng)用于消除環(huán)境污染越來越追在眉睫。此外,如何擺脫合成過程中帶來的高能耗和高污染,找到一種簡潔、溫和、安全和節(jié)能的方法去制備功能性材料是許多研究者的共同努力的目標。由于介孔材料和核殼材料在吸附、氣敏、催化反應(yīng)等方面有著廣泛的應(yīng)用,引起了科研者越來越多的關(guān)注。本文的主要研究內(nèi)容是介孔材料的制備及其應(yīng)用于吸附和氣敏領(lǐng)域、核殼材料的制備及其應(yīng)用于催化領(lǐng)
2、域。研究目的是通過考察各種新型功能性材料的性能,為其之后的應(yīng)用奠定理論和實驗基礎(chǔ)。
本文制備出兩種功能性的硅基介孔材料(KMS和ZMS),并將其應(yīng)用于金屬離子吸附。KMS是分散性良好的球形顆粒,通過對反應(yīng)溫度、反應(yīng)物配比與反應(yīng)時間等因素考察,探討其可能的合成機理。合成機理是:以硬脂酸做模板,硅烷偶聯(lián)劑通過靜電作用在模板與二氧化硅之間起橋梁作用。并且通過簡單的的溶劑萃取法實現(xiàn)模板的脫除,實現(xiàn)模板劑的回收利用和環(huán)境保護。ZMS是通
3、過改變KMS的官能團而制備出來的。并且考察攪拌時間,pH值,初始金屬濃度,溫度和吸附劑用量對吸附性能的影響,KMS和ZMS都顯示出優(yōu)異的金屬離子吸附性能。同時,發(fā)現(xiàn)了pH值在吸附過程中起著至關(guān)重要的作用。另外,以兩種吸附模型分別設(shè)計出相應(yīng)的循環(huán)再生實驗,實驗結(jié)果表明,兩種介孔材料都顯示出優(yōu)異的循環(huán)再生性能,這說明KMS和ZMS將成為環(huán)境和經(jīng)濟上都可行的應(yīng)用于水溶液中去除金屬離子的吸附劑。
在溫和反應(yīng)條件下以軟模板法制備出介孔金
4、屬氧化物FMZ。系統(tǒng)研究了合成體系的反應(yīng)溫度、溶液酸堿度與反應(yīng)物配比等因素對FMZ的結(jié)構(gòu)影響,并探討了其可能的形成機理。研究發(fā)現(xiàn)pH值是個至關(guān)重要的因素,只有在適當?shù)乃釅A性條件下才能成功制備出FMZ。此外,F(xiàn)MZ在甲醛檢測中顯示出優(yōu)良的氣敏性能,這說明FMZ是一種很有前途,可以應(yīng)用于實際傳感器的材料。
通過反膠束溶膠凝膠法制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的Pt@TiO2材料,探索了合成體系的模板劑用量、溶液酸堿度與反應(yīng)物配比等因素對材料核殼
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