《功能化介孔材料的合成及其对Hg(II)吸附性能研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《功能化介孔材料的合成及其对Hg(II)吸附性能研究（学位论文-工学）（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学校代号 10530分 类 号 O641.8学 号 201015081335密 级 公开硕 士 学 位 论 文功 能 化 介 孔 材 料 的 合 成 及 其 对Hg（ II） 吸 附 性 能 研 究学 位 申 请 人 张 高 剑指 导 教 师 苏 国 钧 副 教 授学 院 名 称 化 学 学 院学 科 专 业 化 学 工 程研 究 方 向 化 学 新 材 料二 一 三 年 六 月Synthesis of functionalized mesoporousmaterials and their adsorption behaviorfor heavy metal ionsCandidate Zh
2、ang GaojianSupervisor As. Pro. Su Guo-junCollege College of ChemistryProgram Chemical EngineeringSpecialization New chemical materialDe gre e Master of ScienceUnive rs it y Xiangtan UniversityDate June , 2013湘 潭 大 学学 位 论 文 原 创 性 声 明本 人 郑 重 声 明 ： 所 呈 交 的 论 文 是 本 人 在 导 师 的 指 导 下 独 立 进 行 研 究 所 取 得 的研 究
3、 成 果 。 除 了 文 中 特 别 加 以 标 注 引 用 的 内 容 外 ， 本 论 文 不 包 含 任 何 其 他 个 人 或集 体 已 经 发 表 或 撰 写 的 成 果 作 品 。 对 本 文 的 研 究 做 出 重 要 贡 献 的 个 人 和 集 体 ， 均已 在 文 中 以 明 确 方 式 标 明 。 本 人 完 全 意 识 到 本 声 明 的 法 律 后 果 由 本 人 承 担 。作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日学 位 论 文 版 权 使 用 授 权 书本 学 位 论 文 作 者 完 全 了 解 学 校 有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文 的 规 定 ， 同
4、意 学 校 保留 并 向 国 家 有 关 部 门 或 机 构 送 交 论 文 的 复 印 件 和 电 子 版 ， 允 许 论 文 被 查 阅 和 借阅 。 本 人 授 权 湘 潭 大 学 可 以 将 本 学 位 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入 有 关 数 据 库 进 行检 索 ， 可 以 采 用 影 印 、 缩 印 或 扫 描 等 复 制 手 段 保 存 和 汇 编 本 学 位 论 文 。涉 密 论 文 按 学 校 规 定 处 理 。作 者 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日导 师 签 名 ： 日 期 ： 年 月 日摘 要当 前 ， 重 金 属 污 染 日 趋 严 重 ， 引
5、起 了 人 们 的 高 度 重 视 。 重 金 属 污 染 有 着 较 高 的 移 动性、持续性（不可降解的，只能改变其化合 价 与 存 在 形 式 ） 、 引 起 中 毒 的 重 金属含量较低 等 特 征 ， 能 够 通 过 生 物 体 食 物 链 的 富 集 作 用 危 害 到 人 类 健 康 。 因 此 这 种 危 害 比 较 隐 蔽 ，对人类生活和自然环境造成得危害的非常严重。处 理 金 属 离 子 的 常 用 方 法 之 一 是 吸 附 剂 吸 附 法 ， 该 法 对 吸 附 剂 的 吸 附 容 量 以 及 重 复利 用 性 能 有 着 很 高 的 要 求 。 介 孔 氧 化 硅 材
6、 料 因 其 具 有 的 优 良 性 能 ： 高 度 有 序 孔 道 、 大 的比 表 面 积 、 性 质 稳 定 ， 所 以 在 吸 附 、 光 学 材 料 、 催 化 等 领 域 有 着 重 要 的 应 用 。 但 由 于 氧化 硅 化 学 性 质 单 一 ， 不 具 有 特 殊 的 化 学 活 性 ， 限 制 了 其 应 用 范 围 。 可 通 过 化 学 改 性 的 方法 ， 把 具 有 特 殊 性 能 的 有 机 基 团 引 入 氧 化 硅 骨 架 中 ， 制 备 出 具 有 特 定 性 能 的 功 能 化 介 孔氧 化 硅 材 料 。 本 文 中 ， 通 过 桥 联 方 式 ， 将
7、 与 重 金 属 离 子 具 有 螯 合 作 用 的 有 机 基 团 引 入 介孔 氧 化 硅 骨 架 中 ， 在 保 留 其 优 良 的 孔 道 结 构 的 同 时 ， 提 高 对 重 金 属 离 子 的 吸 附 能 力 。 本文研究内容及结果：1） ， 以 对 二 溴 苯 为 配 体 ， -巯 丙 基 三 乙 氧 基 硅 烷 为 偶 联 剂 ； 以 1,4-二巯基苯以及 4,4-二氨基二苯砜为配体，- 异氰酸丙基三乙氧基硅烷为偶联剂，反应合成三种桥联倍半硅 氧 烷 。 在 表 面 活 性 剂 CTAB 的 模 板 作 用 下 ， 桥 联 倍 半 硅 氧 烷 与 TEOS 共 缩 聚 水 解
8、 、 晶化 成 型 ， 制 备 出 三 个 系 列 的 功 能 化 介 孔 材 料 。 对 所 得 材 料 进 行 结 构 性 能 表 征 表 明 ： 三 个系 列 材 料 均 具 有 较 规 整 的 二 维 六 方 结 构 ， 孔 道 性 能 良 好 。 随 着 有 机 桥 联 基 团 含 量 的 增 加 ，材料的孔径逐渐变小，向微孔材料靠近。2） ， 分 别 使 用 制 得 的 三 个 系 列 介 孔 材 料 ， 进 行 重 金 属 离 子 （ 主 要 是 Hg2+） 吸 附 实 验 。结果表明，三个系列材料对 Hg2+都有较大的吸附容量和良好的再生吸附能力；系列 I，II 对 Hg2+有
9、着较好的选择吸附性能。通过 Langmuir 模型拟合可得，材料对于 Hg2+的吸附，属于单分子层吸附。关键词：桥键型；杂化材料；选择性吸附；重金属IAbstractIn present, heavy metal pollution has become increasingly serious and harm to humanlife and the natural environment. Heavy metals have higher mobility and cause poisoning by alow concentration. Its enriched through or
10、ganisms from the food chain in huaman body.The adsorption method is a common way to deal with heavy metal ions and requires theadsorbent have high adsorb capacity and excellent reuse performance. The mesoporousmaterial is widely used in adsorption, optical materials, catalyst because of the highly o
11、rderedpore structure , large specific surface area and stable chemical properties. But mesoporoussilicas application is limited as the result of the single chemical activity. The functionalizedmesoporous for special application can be made b y introducing the specific organic group. Inthis paper, a
12、number of mesoporous materials were synthesized by introducing some specificorganic group which could chelate with heavy metals. The main work was summarized asfollows:Firstly,three kind of bridged silane were synthesized : -Mercaptopropyltriethoxysilane bonded with 1,4-dibromobenzene, 3-(triethoxys
13、ilyl)-propyisocyanate bondedwith 1,4-benzenedithiol and diamino diphenyl sulfone. Under the acid condition ,three seriesof bridged functioned mesoporous organosilicas were prepared by the co-condensationbetween the obtained bridged silane and TEOS via the template CTAB. The structuralcharacterizatio
14、n result showed that the materials have large pore volume and large specificsurface area. The pore size becomes gradually smaller when the content of organic groupincreases.Secondly, the adsorption of heavy metal were studied with the three series of PMOsmaterials. The result showed: all the materia
15、ls have high adsorb capacity and selectiveadsorption of Hg2+. The cycling performance is excellent. The adsorption of Hg2+ is shown tobe monolayer adsorption through Langmuir equation.Key words: Bridged; Hybrid materials; Adsorption; Heavy metal; SelectiveII目 录第 1 章 绪论 . 11.1 引言 . 11.2 有序介孔材料 . 11.2.1 概述.
