均相法制備硫脲基硅膠及其吸附性能研究.pdf

1、本文采用均相法利用硫脲改性γ-氯丙基三甲氧基硅烷合成新的偶聯(lián)劑，改性后的偶聯(lián)劑接枝到硅膠表面，合成硫脲基硅膠。對(duì)溶劑、硫脲的用量、水浴溫度和反應(yīng)時(shí)間等對(duì)該合成反應(yīng)的影響進(jìn)行了研究，選出均相法制備硫脲基硅膠的最佳條件：水浴溫度338K，20mL甲醇，4g硫脲和10gγ-氯丙基三甲氧基硅烷反應(yīng)24h，再加入70mL二甲苯，5g活化硅膠，繼續(xù)反應(yīng)24h。
　　通過(guò)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)pH、溫度、時(shí)間和吸附溶液的初始濃度等對(duì)硫脲基硅膠材料吸附

2、汞離子的過(guò)程有著重要的影響，結(jié)果表明，增大汞離子的濃度和升高吸附溫度，可以使吸附容量變大，能夠有效減少達(dá)到吸附平衡所需的時(shí)間。通過(guò)對(duì)吸附熱力學(xué)曲線進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)硫脲基硅膠對(duì)汞離子的吸附行為可以使用 Langmuir吸附等溫方程描述，說(shuō)明該吸附是單分子層吸附；Freundlich吸附等溫方程的參數(shù) n處于5~6之間，表明硫脲基硅膠對(duì)汞離子的吸附行為是容易進(jìn)行的。熱力學(xué)數(shù)據(jù)ΔH0和ΔS0都是正的，且ΔG0都是負(fù)的，表明硫脲基硅膠對(duì)汞離子的吸

3、附過(guò)程是自發(fā)進(jìn)行的吸熱的熵增過(guò)程；當(dāng)溫度介于298K~328K時(shí)，|ΔH0|＜|TΔS0|，表明硫脲基硅膠吸附汞離子的過(guò)程是由熵變控制的。通過(guò)對(duì)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型適用于硫脲基硅膠吸附汞離子的過(guò)程。
　　通過(guò)對(duì)硫脲基硅膠材料對(duì)單組份汞離子的動(dòng)態(tài)吸附進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)體積流量、初始濃度及在吸附內(nèi)加入材料的質(zhì)量都會(huì)影響硫脲基硅膠材料對(duì)重金屬離子的吸附效果。當(dāng)增大流速、提高初始濃度和減少材料的裝填質(zhì)量時(shí)，穿透時(shí)間和耗竭時(shí)