硅铝介孔材料的制备及其吸附磷酸盐的性能

为缓解富营养化现象,有效去除水体中的磷酸盐已成为亟待解决的问题之一。采用一步水热合成法,分别以硫酸铝、异丙醇铝为铝源,制备出两种不同铝源的有序介孔硅铝材料,并研究其对磷酸盐的去除性能。采用N_2吸附-脱附、小角X射线衍射、核磁共振光谱(NMR)、透射电子显微镜(TEM)对材料进行表征。研究表明:异丙醇铝是制备硅铝材料的一种较好的铝源,可使铝较好地分散于硅骨架中;当铝以四配位形式进入MCM-41骨架时,材料中的酸性位多,吸附性能强,此时硅铝材料中的铝与磷酸根发生键合作用从而去除磷酸盐;在常温、低浓度含磷水体中(C_0为3 mg/L),以异丙醇铝为铝源的介孔硅铝材料其吸附容量是以硫酸铝为铝源的1.2倍,是纯MCM-41的1.6倍;在常温、高浓度含磷水体中(C_0为30 mg/L),以异丙醇铝为铝源的介孔硅铝材料作为吸附剂,其吸附容量是低浓度水体(C_0为3 mg/L)的20余倍。由以上结果可知,将异丙醇铝为铝源合成的介孔硅铝材料用于治理富营养化的水体有较好的应用前景。