收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

MCM-41介孔分子筛的制备及其重金属离子吸附研究

朱文杰  
【摘要】:自1992年Mobil公司的科研人员成功合成了以MCM-41为代表的M41S系列介孔分子筛以来,介孔材料以其高的比表面积和孔体积、均匀的孔径分布、丰富的表面基团等引起了广大科研工作者的兴趣。但到目前为止,MCM-41介孔分子筛仍未在工业上得到大规模的应用,除与其较低的水热稳定性有关外,另外非常重要的原因是受硅源的性质、模板体系、合成方法等的限制而导致其合成成本高以及不能大批量生产。 本文的主要研究目的是以工业固体废弃物微硅粉和稻壳灰代替传统的有机硅源,利用硅源的特异宏观形貌低成本合成具有特殊形貌的MCM-41介孔分子筛,研究杂质存在情况下的最佳工艺条件和合成机理,并对该介孔分子筛的结构和重金属离子吸附性能进行表征和研究。主要包括以下几方面的内容: 1.微硅粉的预处理及纯化研究 对微硅粉的结构和性质进行测试分析,提出先预处理后再两步酸浸的纯化工艺路线。考察了酸浓度、酸浸温度和反应时间对微硅粉纯化的影响,并分析了杂质的去除机理。其最优纯化实验条件为:H2SO4和HCl的浓度为6mol/L,液固比为50:1,反应温度为60℃,反应时间为2h,搅拌速率为600r/min。 2.微硅粉合成MCM-41介孔分子筛及其重金属吸附性能研究 以酸浸微硅粉为硅源成功合成了MCM-41介孔分子筛,其孔径范围为2-5nm,研究了不同的硅源、CTAB/SiO2摩尔比、NaOH/SiO02摩尔比、晶化时问、晶化温度、模板剂的种类以及后处理工艺等因素对合成的MCM-41介孔分子筛结构和性能的影响,并探讨了该介孔分子筛的合成机理。MCM-41介孔分子筛最优化合成工艺条件条件是:CTAB/SiO2摩尔比为0.15,NaOH/SiO2摩尔比为0.2-0.3,晶化时间为48小时,晶化温度为90℃,采用CTAB和PEG6000混合模板剂。 研究了MCM-41介孔分子筛对重金属离子Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)(?)口Cd(Ⅱ)的吸附性能并与硅藻土、沸石的吸附性能进行比较,探讨了介孔分子筛的用量、溶液pH值、吸附时间和重金属离子初始浓度对吸附的影响,并研究了吸附等温线、吸附动力学以及该介孔材料的重金属离子吸附机理。 3.稻壳灰合成MCM-41介孔分子筛 对稻壳灰的结构和性质进行了测试分析,并提出了预处理工艺。以预处理后的稻壳灰为硅源合成MCM-41介孔分子筛,考察了CTAB/SiO2摩尔比、NaOH/SiO2摩尔比、晶化温度和晶化时间对MCM-41结构和性能的影响,并初步探讨了MCM-41介孔分子筛的合成机理。其较佳的合成工艺条件为:pH为12、CTAB/SiO2摩尔比为0.05、晶化时间为72小时。 4.MCM-41介孔分子筛的修饰及其重金属离子吸附研究 对合成的MCM-41介孔分子筛进行了有机功能化表面修饰,研究了该复合介孔分子筛对重金属离子Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能并与修饰前的介孔分子筛的吸附性能进行比较。对吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学作了全面的研究,并探讨了介孔分子筛功能化后的重金属离子吸附机理。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 何农跃,魏红梅,肖鹏峰,林成章;室温强酸性介质合成MCM-41介孔分子筛——(Ⅱ)辅助模板剂对MCM-41介孔分子筛孔径的调变[J];湘潭大学自然科学学报;2000年03期
2 陈作锋,姜艳霞,庄全超,董全峰,孙世刚;MCM-41介孔分子筛掺杂的微孔型聚合物电解质的制备与表征[J];电化学;2005年02期
3 郑均林,翟尚儒,杨东江,张晔,吴东,孙予罕;MSU-S_(MFI)和MCM-41的催化裂化及烷基化活性比较[J];物理化学学报;2005年03期
4 郑珊,高濂,郭景坤;TiO_2在MCM-41内表面单层及双层分散的结构表征[J];无机材料学报;2001年01期
5 张一平;;介孔分子筛MCM-41的合成及其合成机理研究[J];浙江教育学院学报;2006年01期
6 徐应明,李军幸,戴晓华,张泽,高怀友;介孔分子筛表面功能膜的制备及对水体中铅汞镉的去除作用[J];应用化学;2002年10期
7 王炎;郑旭翰;赵敏;;漆酶在介孔分子筛MCM-41上的固定化研究[J];高校化学工程学报;2008年01期
8 王宇菲;常燕;万翠凤;杨敏;金胜明;;海泡石制备MCM-41和AlMCM-41介孔分子筛研究[J];非金属矿;2007年01期
9 喻娟;徐军;韩丽;卫冬燕;陈宜俍;;以离子液体为模板剂合成MCM-41介孔分子筛[J];天津化工;2010年05期
10 魏红梅,何农跃,肖鹏峰,林成章;室温强酸性介质合成MCM-41介孔分子筛——(Ⅰ)合成条件对样品的影响[J];湘潭大学自然科学学报;2000年03期
11 曹渊;白英豪;徐艳;;氢氯噻嗪/MCM-41载药体系的制备与缓释作用研究[J];材料导报;2007年S3期
12 宋春敏,阎子峰,王槐平,Max G.Q.Lu;介孔材料MCM-41的合成与性能表征[J];燃料化学学报;2001年S1期
13 李惠云;王绍梅;刘立新;郭金福;;全硅介孔分子筛MCM-41的表面修饰及其疏水性[J];化学世界;2006年09期
14 胡灯红;郑华均;;MCM-41介孔分子筛改性研究进展[J];浙江化工;2011年03期
15 孟桂花;王绪根;郭海;吴建宁;;微波法合成MCM-41介孔分子筛及吸附性能研究[J];当代化工;2011年04期
16 冯尚华;何国芳;杜建全;李衍飞;;非水介质中合成介孔分子筛MCM-41[J];化学学报;2007年06期
17 霍涌前;王升文;李珺;张逢星;崔斌;;水杨醛类Schiff碱配合物在介孔分子筛MCM-41上的组装与表征[J];西北大学学报(自然科学版);2009年06期
18 郝向英;张翠;张寅清;王振宇;刘双喜;;MCM-41表面氧化铜的分散研究[J];分子催化;2006年01期
19 宋春敏,阎子峰,Max Lu;高表面积MCM-41的合成与性能[J];物理化学学报;2002年03期
20 李福祥;张香娣;王俊宏;李瑞丰;谢克昌;;含锆介孔材料的研究进展[J];现代化工;2005年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龚德志;闫群英;刘旭松;蒋丽娟;姜斌;王国胜;;纯硅MCM-41的制备及表征[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
2 李静;马莉莉;蔡烈奎;朱路新;;介孔分子筛材料的合成进展[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
3 李建龙;张长远;李阳阳;马静君;曹育才;;介孔分子筛集砷材料的制备与表征[A];上海市化学化工学会2009年度学术年会论文集[C];2009年
4 杨蓓玉;姚娟;顾剑江;赵峰;菅盘铭;;Cu-Zn-Al-MCM-41介孔分子筛的合成与表征[A];第八届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2011年
5 王虎;董哲;于海云;段莉梅;刘宗瑞;;介孔分子筛MCM-41负载磷钨酸催化合成香兰素1,2-丙二醇缩醛[A];中国化学会第四届全国多酸化学学术研讨会论文摘要集[C];2011年
6 王伟;陈长林;徐南平;;SO_4~(2-)/ZrO_2/介孔分子筛复合催化剂的研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2003年
7 王广建;张晋;郭娜娜;曾娜;刘辉;;Ti-MCM-41介孔分子筛催化氧化噻吩性能[A];中国化工学会2011年年会暨第四届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛论文集[C];2011年
8 许俊强;储伟;郭芳;全学军;李军;;介孔硅基V-MCM-41分子筛的孔径调变研究[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
9 郭震;曾晖;张高勇;董金凤;;大孔介孔材料对蛋白酶的固定和释放[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
10 李宏愿;魏渝伟;庞玲玲;;高吸水介孔分子筛的合成[A];第14次全国分子筛学术年会论文集——微孔介孔材料科学及在新能源与节能、减排中的应用[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱文杰;MCM-41介孔分子筛的制备及其重金属离子吸附研究[D];昆明理工大学;2013年
2 赵谦;杂原子介孔分子筛的合成、表征与催化性能[D];江苏大学;2012年
3 梁栋;球形杂原子介孔分子筛的制备、表征及应用[D];太原理工大学;2010年
4 刘建红;微介孔分子筛负载手性钌基催化剂的制备及其催化苯乙酮不对称加氢[D];太原理工大学;2010年
5 王静静;混合模板合成钛硅介孔分子筛及烯烃氧化性能[D];大连理工大学;2013年
6 徐俊青;高规整度金属杂原子分子筛的制备、表征及催化性能研究[D];北京化工大学;2012年
7 赵炳超;介孔分子筛固定化酶的研究[D];北京化工大学;2005年
8 沈绍典;多头季铵盐表面活性剂导向下新结构介孔分子筛的合成与表征[D];复旦大学;2003年
9 朱卡克;介孔分子筛中过渡金属氧化物的可控制备及催化性能研究[D];复旦大学;2003年
10 蔡超;功能化MCM-41介孔材料的合成与催化性能的研究[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邹函君;改性MCM-41介孔分子筛的制备、表征及其性能研究[D];重庆大学;2013年
2 臧毅华;介孔分子筛MCM-41吸附CO_2研究[D];天津大学;2012年
3 傅家伟;介孔分子筛MCM-41吸附行为的研究[D];南京大学;2011年
4 苏爱鲜;MCM-41介孔分子筛的制备及催化果糖水解合成5-羟甲基糠醛的研究[D];中南大学;2012年
5 黄晶;疏水性介孔分子筛的制备及其对内分泌干扰物的吸附性能研究[D];华南理工大学;2013年
6 喻娟;以离子液体为模板剂合成介孔分子筛MCM-41[D];郑州大学;2010年
7 王欢龙;MCM-41分子筛的合成及性能的研究[D];内蒙古科技大学;2012年
8 吕扬;铁尾矿为原料制备介孔分子筛[D];沈阳理工大学;2010年
9 冯芳芳;两种介孔分子筛对恶霉灵和吡虫啉的吸附及缓释性能研究[D];山西师范大学;2013年
10 曹佩;MCM-41介孔分子筛负载Pd催化剂的制备及在合成2’-氟-4”-乙基-4-正戊基三联苯中的应用[D];中国海洋大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张学全;上海4名科技人员荣获自然科学牡丹奖[N];大众科技报;2003年
2 杨儒;纳米材料新星:有序介孔材料[N];中国化工报;2003年
3 记者 路平 通讯员 杨虹宇;华师大举办“催化技术发展战略”研讨会[N];广东科技报;2009年
4 记者 江世亮;我介孔材料合成研究达国际领先水平[N];文汇报;2003年
5 记者 张秀凤;上海催化科研收获硕果[N];中国化工报;2011年
6 中国印染行业协会 冯艾;印染废水处理技术方法分析[N];中国纺织报;2005年
7 本报记者 陈葳;提取更纯净的天地[N];中国化工报;2002年
8 刘少林 译;用木或竹制取人造沸石[N];中国化工报;2002年
9 新华;新型高效生物活性吸附剂问世[N];中国化工报;2005年
10 鞠志坚;可资源化烟气脱硫技术2通过验收[N];中国化工报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978