功能化炭基磁性介孔材料的制备及其对铀的吸附性能

以介孔氧化硅SBA-15为模板,通过纳米浇筑法在模板孔道中引入不同质量的铁源和炭源作为前驱物,经过原位聚合反应,再使用[3-(三甲氧基硅烷)丙基]脲(UPTS)和氨丙基三乙氧基硅烷(APS)有机试剂对其表面进行后嫁接改性,得到介孔结构规整有序的功能化炭基磁性介孔材料(FCMMC)。并通过红外光谱(FT-IR)、N2吸附-脱附分别表征了FCMMC的结构。考察了溶液pH值、铀初始浓度、吸附剂用量和吸附时间等因素对FCMMC吸附铀的影响。结果表明:炭基和铁基均被负载在介孔氧化硅基体上,FCMMC具有较高的比表面积和较窄的孔径分布。FCMMC吸附铀的最佳条件为:pH=6.0、铀初始浓度25mg/L、FCMMC用量40mg、吸附时间1.0h。对吸附动力学模型和吸附等温模型进行了分析,FCMMC对铀的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir等温线模型,最大理论吸附量为128.69mg/g。同时,使用3种不同的解吸剂对FCMMC解吸再生8次后,其对铀的吸附率均在80%以上,说明FCMMC具有良好的再生性能。

氨基功能化短孔道有序介孔材料H_2N-Zr-Ce-SBA-15的合成及吸附性能

以pluronic(P123)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氯化氧锆和硝酸亚铈为无机前驱盐,N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷(AAPTS)为硅烷化试剂,采用后接枝法合成了氨基功能化六方板状短孔道有序介孔材料H2N-Zr-Ce-SBA-15(H2N-ZCS).采用小角X射线衍射(LXRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析、N2吸附/脱附等手段对H2N-ZCS进行了表征.结果表明AAPTS成功地嫁接到有序介孔材料上,H2N-ZCS仍保持了类似于传统SBA-15高度有序的二维六方相介孔结构,且孔道方向垂直于该六方板面.对阴离子染料酸性品红吸附实验表明,H2N-ZCS比H2N-SBA-15具有较强的吸附能力.这种功能化短孔道、大径轴比的六方板状介孔材料在吸附、分离及催化等领域中能更有效地促进分子的扩散传递.

巯基功能化短孔道有序介孔材料HS-Zr-Ce-SBA-15的合成及吸附性能

以P123为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氧氯化锆和硝酸亚铈为无机前驱盐,3-巯基丙基-三甲氧基硅烷(MPTMS)为硅烷化试剂,通过一步共缩聚法合成了巯基功能化短孔道有序介孔材料HS-Zr-Ce-SBA-15(HS-ZCS)。采用红外光谱(FT-IR)、小角X射线衍射(LXRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、N2吸附/脱附、热重分析(TG)等手段对HS-ZCS进行了表征。结果表明MPTMS成功地引入到有序介孔材料上,HS-ZCS仍保持了类似于传统SBA-15高度有序的二维六方相介孔结构。对罗丹明6G的吸附实验表明,这种功能化短孔道介孔材料表现出比传统的长孔道SBA-15有更好的传输能力。

功能化介孔材料吸附性能与机理的研究进展

综述了功能化介孔材料的孔径结构、改性基团和吸附条件对废水中的有机污染物、染料分子和重金属离子以及生物大分子、药物分子、CO2和挥发性有机气体污染物的吸附脱除效果的影响,还介绍了功能化介孔材料对液晶材料中的微量无机离子和大极性有机杂质的吸附脱除效果,指出了新型功能化介孔材料的开发和吸附环境的研究是未来的研究热点和发展趋势。

磺酸基功能化有序介孔材料合成方法的研究进展

介绍了近年来磺酸基功能化有序介孔材料的合成方法,对比了各种合成方法的优缺点,并对有序介孔固体磺酸的合成方向进行了展望。

功能化SBA-15介孔材料的制备及其吸附性能研究

硅基介孔材料因其特有的特性,被用于去除废水中重金属离子的吸附剂.为了提高对目标污染物的吸附容量,本文采用一步法和两步法制备了氨基或巯基功能化SBA-15介孔材料,利用傅里叶红外光谱仪、场发射扫描电镜、X射线衍射仪和氮气吸附脱附表征测试了材料的化学组成、微观形貌和物相结构.测试结果显示经功能化处理后的样品成功地接枝氨基或巯基功能基团.研究发现,经功能化处理后,材料的骨架结构及介孔孔道均未被破坏,但有序性下降且出现少许团聚,物性参数也有一定程度下降,功能化材料对Zn^(2+)、Pb^(2+)、Cr^(3+)和Cu^(2+)的吸附率均有大幅度提高.经氨基或巯基功能化后,SBA-15介孔材料对水体中重金属离子的吸附率有很大提高,但一步法制备的功能化硅基介孔材料因模板剂去除不彻底而影响了对重金属离子的吸附效率,两步法制备的功能化硅基介孔材料对重金属离子的吸附效果更好,说明本文的功能化硅基介孔材料工艺是可行有效的,但两步法合成的功能化介孔材料具有更好的吸附效果.

磺酸基功能化的介孔材料HSO3-Zr-La-SBA-15的制备

介孔材料具有孔道结构规则有序、孔径均匀且可调、比表面积高、形貌可控、表面可功能化等特点,在大分子吸附、分离,特别是催化等领域有着重要的应用前景。在没有加任何无机酸的情况下,水热法一步制备了双金属掺杂的介孔材料Zr-La-SBA-15（ZLS）,接着以3-巯丙基-三甲氧基硅烷为有机功能试剂,通过采用后接枝法合成了磺酸基功能化的介孔材料HSO3-ZLS,并通过小角X-射线衍射（SXRD）、氮气吸附-脱附、红外光谱、透射电镜和热重等分析方法进行了详细表征。结果表明,修饰后的样品依然保持了SBA-15有序二维六方相介孔结构,且具有比表面及孔容较大、孔径分布较窄、热稳定性较高等优点。

表面高巯基功能化介孔材料的制备及对Hg^(2+)的吸附性能

在酸性条件下,以三嵌段非离子表面活性剂P123为模板剂,四氧基硅烷(TEOS)预水解后与3-巯基丙基三乙基硅(MPTES)共聚,合成了具有不同巯基官能团比例x[n(MPTES)/n(TEOS+MPTES)]的功能化介孔材料(SBA-SH-x),其结构和性能经FT-IR,元素分析,SEM,TEM,小角X-ray和N2吸附-脱附表征。结果表明:x<10%,SBA-SH-x为六方p6mm介观结构;10%<x<15%,SBA-SH-x为立方Ia3d介孔结构;x>20%,SBA-SH-x为无序结构。SBA-SH-x在水溶液中吸附Hg2+的研究结果表明:SBA-SH-10和SBA-SH-15对Hg^(2+)吸附性能较好。

巯基功能化介孔材料对阳离子染料的吸附应用

以3-巯丙基-三甲氧基硅烷为有机功能试剂,采用后接枝法,合成了巯基功能化的介孔材料HS-Zr-La-SBA-15(HS-ZLS)。修饰后的样品不仅保持了高度有序的SBA-15的二维六角结构,而且具有较高的热稳定性,较大的比表面、孔容和较窄的孔径分布。考察了HS-ZLS介孔分子筛对阳离子染料孔雀石绿和罗丹明B的吸附性能。实验结果表明,该吸附剂对两种阳离子染料均具有良好的吸附性能,吸附平衡快,吸附容量高。实验还表明该吸附剂对两种染料的吸附动力学均符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir单分子层吸附模型。

功能化介孔材料对重金属离子吸附的研究进展

介绍了功能化介孔材料的制备方法:共合成方法和后嫁接方法.分析比较这两种方法的优缺点,并总结了功能化介孔材料在各种重金属离子吸附处理方面的应用,以期为更好发挥功能化介孔材料在重金属方面的应用提供参考.

磺酸基功能化的双金属掺杂介孔材料HSO_3-Zr-La-SBA-15催化酯水解反应的应用

以3-巯丙基-三甲氧基硅烷为有机功能试剂,采用后接枝法,合成了磺酸基功能化的介孔材料HSO3-ZLS。制备的磺酸基功能化介孔材料对羧酸酯水解的催化性能研究表明,功能化的新型介孔材料催化活性高,是环境友好型催化剂。

磷酸酯功能化介孔硅材料对钍(Ⅳ)的吸附性能

钍作为潜在的核能资源,其净化富集对未来核能发展具有重要的研究价值。本文利用静态批式方法研究磷酸酯功能化介孔硅材料(NP10)对Th(Ⅳ)的吸附行为,考察Th(Ⅳ)起始浓度、pH、吸附时间、离子强度、固液比以及温度等对吸附的影响。实验结果表明,在(14±1)℃(室温)条件下,NP10对Th(Ⅳ)的吸附30min即达到平衡,最大吸附容量为149mg/g。当吸附温度升至40℃时,吸附容量可进一步增加到192mg/g;pH对吸附的影响较大,当pH在0.9～4范围内时,NP10对Th(Ⅳ)的吸附容量随着pH增大而显著增大;相比而言,溶液离子强度对吸附影响不大;此外,固液比对吸附影响很大,随着吸附剂用量增加,NP10对Th(Ⅳ)的吸附效率逐渐增加并趋于100%。

介孔碳材料的功能化制备及其对溶菌酶的吸附性能

介孔碳材料是新一代的介孔材料,其对蛋白质的吸附行为受到了医学、生物、食品科学等领域的广泛关注。基于此,综述介孔碳材料功能化制备方法及其对溶菌酶的吸附性能的研究进展。

光功能化YVO_4:Eu^(3+)/MCM-41介孔材料的制备和发光性质

采用水热方法制备了光功能化的YVO_4:Eu^(3+)/MCM-41介孔结构。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和紫外—可见吸收光谱仪(Uv-vis)等测试分析技术对样品的结构和形貌进行表征。样品的光致发光性质包括激发光谱、发射光谱及荧光动力学等性质被系统地研究,并与水热法制备的YVO_4:Eu^(3+)纳米晶的发光性质进行了对比研究。研究结果表明,光功能化的YVO_4:Eu^(3+)/MCM-41介孔材料保持了MCM-41高度有序的介孔孔道结构,形成的YVO_4:Eu^(3+)晶体形成于MCM-41的孔壁中,其粒径约为0.9nm。在复合材料中,激发带变窄,Eu^(3+)的本征激发带消失,Eu^(3+)寿命变短。YVO_4:Eu^(3+)/MCM-41的发光效率比YVO_4:Eu^(3+)纳米晶的发光效率高。

掺氮介孔炭作为双功能材料用于氧还原与超级电容器(英文)

以壳聚糖为含氮碳源,正硅酸乙酯为软模板,硝酸镍为催化剂,通过简单的低温水热法及后续炭化,成功合成出掺氮介孔炭材料(NMC-1).NMC-1含有多孔结构以及氮氧等杂原子,能提高其电催化性能、双电层电容与赝电容.由于NMC-1在碱液中表现出显著的催化氧还原反应活性和具有较高的超级电容器比电容(在0.2 A/g时为252 F/g)及好的循环稳定性,因此,它有可能作为一种可再生、环保的双功能材料同时应用于燃料电池与超级电容器领域.

有机酸碱功能化介孔材料的合成与催化应用

综述了近年来有机酸碱功能化介孔材料的合成及其在催化反应中的应用情况。主要从含有有机酸、有机碱及有机酸/碱对等3种类型的有机-无机杂化介孔材料的构筑方式及其催化性能研究等方面进行了概括和总结;探讨了有机酸(碱)的种类及空间分布方式、载体的结构及表面性质等因素对杂化介孔材料催化性能的影响;指出了有机酸碱功能化介孔材料在催化应用中的主要特点和存在的问题,并对今后的发展趋势进行了展望。

氨基功能化介孔硅材料对SO_2吸附性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵作为结构导向剂,正硅酸乙酯作为硅源,3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为功能基团,采用共缩聚的方法制备了一系列氨基功能化介孔硅材料(AFM),并研究其对二氧化硫气体的吸附性能。采用N2吸附、X射线衍射、红外光谱、透射电镜等手段对材料进行表征。实验结果表明,氨基功能化介孔硅材料具有较大的比表面和孔体积,对酸性二氧化硫气体有较强的吸附能力。

功能化有序介孔二氧化硅材料在分析样品前处理中的应用

功能化有序介孔二氧化硅材料具有均一可调的介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内表面和较高的比表面积、高的吸附容量等特性,可用于生物、医药、环境样品等复杂基体中痕量分析物的高选择性分离与富集,因此在样品前处理中的应用特别引人瞩目。简要介绍了功能化有序介孔二氧化硅材料的制备方法,综述了功能化有序介孔二氧化硅材料在分离富集金属离子、有机污染物以及生物大分子样品前处理中的应用进展。

功能化介孔材料的重金属吸附试验

用2种不同助剂和4种不同含氮官能团的有机硅烷修饰剂,成功合成了8种功能化介孔硅材料,并对其进行重金属吸附试验。在重金属吸附性能研究中,采用吸附动力学研究吸附时间对吸附性能的影响,分别对一级和二级吸附速率方程进行拟合,最后确定了该介孔材料的吸附符合一级吸附速率方程。并利用吸附热力学的原理研究了吸附温度对吸附性能的影响。

新型功能化介孔材料CH_3-MCM-41-NH_2的合成和表征

以硅酸钠为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,合成介孔材料MCM-41.采用两步嫁接法,分别用三甲基氯化硅(TMSCL)和3-氨基三乙氧基硅烷(APTS)对合成的介孔分子筛进行化学修饰,首次将甲基和氨基同时嫁接到介孔材料MCM-41上,得到新型的介孔材料CH3-MCM-41-NH2.利用XRD和FT-IR对合成的新型功能化介孔材料进行表征.