微納米分級(jí)有序介孔硅酸鎂的制備與性能研究.pdf

1、硅酸鎂具有獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和高比表面積的多孔性，可以提供特異的分子場(chǎng)作用力，形成多種類型的吸附中心，在吸附分離領(lǐng)域中有巨大的應(yīng)用潛力。如何提高硅酸鎂的比表面積和孔體積進(jìn)而提高其吸附性能，已成為該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本文通過(guò)水熱法來(lái)構(gòu)筑微納米分級(jí)介孔硅酸鎂，研究其對(duì)染料分子和鉛離子的吸附性能，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.微納米分層結(jié)構(gòu)硅酸鎂
　　利用介孔二氧化硅SBA-15為模板，以氯化鎂為鎂源，通過(guò)犧牲輔助模板-水熱法制備出微納米

2、分層結(jié)構(gòu)硅酸鎂。結(jié)果表明:硅酸鎂具有微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)，表面是由納米片組成，片的厚度約為12 nm，硅酸鎂的比表面積為411 m2/g，孔體積為0.45 cm3/g，平均孔徑為4.18 nm。微納米分層結(jié)構(gòu)硅酸鎂對(duì)亞甲基藍(lán)(MB)和羅丹明B（RhB）的最大吸附量分別為353 mg/g和227 mg/g，吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，吸附符合朗繆爾吸附等溫模型。
　　2.微納米有序介孔硅酸鎂
　　通過(guò)蔗糖填充和碳化工藝，獲得碳填充

3、的介孔氧化硅SBA-15（C@SBA-15），并將其作為輔助模板和硅源，通過(guò)水熱技術(shù)制備出微納米有序介孔硅酸鎂。結(jié)果表明:硅酸鎂具有二維六方相介孔結(jié)構(gòu)，微米結(jié)構(gòu)是由納米孔道和表面的納米片構(gòu)成，比表面積為283 m2/g，平均孔徑為7.39 nm，孔體積為0.53 cm3/g，納米片的厚度約為44 nm。微納米有序介孔硅酸鎂對(duì)MB的一次和二次吸附量分別為341 mg/g和203 mg/g，表現(xiàn)出較高的吸附容量、優(yōu)異的重復(fù)利用效率和穩(wěn)定性;

4、對(duì)鉛離子最大吸附量為417 mg/g。吸附過(guò)程滿足準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和朗繆爾吸附等溫模型，可以用韋伯-莫里斯內(nèi)擴(kuò)散模型描述。
　　3.單分散微納米介孔硅酸鎂
　　對(duì)含有表面活性劑的SBA-15進(jìn)行原位碳化，獲得分散性良好的C@SBA-15，并以此為模板和硅源，同時(shí)加入分散劑PEG200，通過(guò)犧牲輔助模板-水熱法制備出單分散微納米介孔硅酸鎂。結(jié)果表明:硅酸鎂的表面和沿著內(nèi)部孔道都充滿了片狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)成分散性良好的微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)硅酸