单分散尺寸可控的SiO_2胶体微球的制备

采用改进的Stber方法-种子颗粒生长法合成高单分散性、尺寸可控的SiO2微球,该方法克服了Stber方法中SiO2胶体微球成核迅速、对反应条件敏感使最终微球粒径难以控制的缺点,在控制超细颗粒形貌和粒径方面具有显著的优越性。通过精细调制正硅酸乙酯(TEOS)、氨水和去离子水的浓度,探索了在最优条件下制备单分散度较高的SiO2微球的工艺技术,制备出23.4～471.3 nm不同尺寸的SiO2微球。结果表明,SiO2颗粒越小,其形貌越不规则;SiO2颗粒越大,其表面越光滑,单分散性越好。

氨基功能化大尺寸SiO_2大孔材料的制备及其吸附性能

以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位水解和高温烧结制备出大尺寸SiO2大孔材料。在溶剂热条件下,用3-氨丙基三乙氧基硅烷对SiO2大孔材料进行表面修饰,得到氨基功能化SiO2大孔材料(H2N-SiO2)。用SEM和FT-IR对制备的大孔材料进行了表征。以Cu2+和Pb2+为模拟污染物,研究了H2N-SiO2的吸附性能。结果表明,室温下,在pH值为6.5时能有效吸附Cu2+和Pb2+;吸附为放热自发过程;吸附过程符合准二级动力学方程;吸附等温线用Freundlich方程拟合的结果优于Langmuir方程,H2N-SiO2对Cu2+和Pb2+的理论最大吸附量分别为76.0和143mg/g;H2N-SiO2对50mg/L水溶液中Pb2+的去除率可达99.4%,重复使用3次后对Pb2+的去除率保持在87.8%。

大尺寸SiO_2大孔材料的表面改性及其吸附性能

以具有三维骨架结构的环氧树脂大孔聚合物为整体型模板,利用硅酸酯原位溶胶-凝胶过程和高温烧结法制备出大尺寸SiO2大孔材料,通过水热法用铝酸钠对材料进行表面改性,得到铝掺杂SiO2大孔材料(Al-SiO2),并用SEM、FTIR和XPS对大孔材料进行了表征.以Cu2+和Pb2+为模拟污染物,研究改性大孔材料的吸附性能.结果表明:改性大孔材料对Cu2+和Pb2+均具有良好吸附能力;Al-SiO2对Cu2+和Pb2+的最大吸附量分别为71mg.g-1和138mg.g-1,0.100 g Al-SiO2对100mL 50mg.L-1水溶液中Pb2+的去除率达到95.3%,重复使用3次后的去除率保持在89.8%.