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《多孔有機無機納米復合材料的制備及性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、上海交通大學碩士學位論文多孔有機/無機納米復合材料的制備及性能研究摘要多孔材料,如介孔SBA-15、MCM-41、活性炭等由于具有較高的比表面積和孔體積,比較均勻的孔徑分布等一系列特點,因而在催化、吸附方面具有廣闊的應用前景。目前,這些材料的發(fā)展已經(jīng)從單純的合成制備逐步轉(zhuǎn)變到材料的應用,其中在吸附方面的應用正在成為研究的熱點之一。在本論文中,我們設(shè)計、合成了具有納米孔的有機改性無機納米復合材料,并且著重研究了這些材料在吸附上的應用,具有一定的理論和現(xiàn)實意義。本文主要在以下幾個方面開展了研究工作:1.合成了具有大孔道尺寸的介孔二氧化硅
2、(MCF)材料,并在其孔道中嫁接3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),制備得到了有機改性介孔二氧化硅納米復合材料。并研究了材料對水溶液中金屬銅離子的吸附性能。2.使用資源豐富的稻殼制備比表面積較高,孔道疏松的活性炭;使用Fe(NO3)3?9H2O作為先驅(qū)體,通過超聲,減壓蒸餾的方法在活性炭孔洞中原位合成納米磁性粒子,得到比表面積高又有磁性的納米復合材料。并研究了該體系對廢水溶液中亞甲基藍的吸附情況。3.探索研究了將聚合物合成到活性炭孔道中的方法,以期得到新型聚合物-活性炭材料。成功地將聚甲基丙烯酸甲酯原位聚合在稻殼活性炭孔洞中。初步
3、考察了聚甲基丙烯酸甲酯-活性炭復合材料在水溶液中對苯酚的吸附性能。4.將聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯原位聚合在稻殼活性炭孔洞中,得到的聚甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯-活性炭復合材料。該體系仍然保持I上海交通大學碩士學位論文2-1著聚合之前基體活性炭的孔結(jié)構(gòu),擁有789m.g的較大比表面積,3.8nm3-1大孔道直徑和0.47cm.g孔道容積,結(jié)果表明此復合材料對銅離子的吸附-1性能良好,最高吸附值可達31.46mg.g,比未改性的活性碳對銅離子的吸附性能好。5.初步研究了聚合物改性介孔材料的方法,合成了聚苯乙烯-介孔(PS
4、-SBA-15)納米復合材料,以期在吸附方面有所應用。探索了真空下制備稻殼炭材料的方法并對吸附性能作了初步探索。結(jié)果發(fā)現(xiàn),硝酸改性真空燒稻殼炭制備方法簡單,具有很大的孔徑,吸附鉛離子效果較好。關(guān)鍵詞:吸附,多孔材料,活性碳,復合材料,介孔二氧化硅II上海交通大學碩士學位論文SYNTHESISOFPOROUSINORGANIC-ORGANICNANOCOMPOSITEANDINVESTIGATIONOFITSAPPLICATIONASADSORBENTABSTRACTPorousmaterials,suchasSBA-15,MCM-4
5、1,ActivatedCarbon,havebeenwidelyusedinadsorptionfieldbecauseofitsextensivesurfacearea,micro/mesoporousstructure,highadsorptioncapacity,andhighdegreeofsurfacereactivity.Nowadys,manyreportshavepaidmoreattentionsonthemodificationoftheseporousmaterialsforadsorptioninsteado
6、fthepreparationofporousmaterials.Herein,wepreparedsurfacemodifidMacroporousSilicaandpolymerfunctionalizedactivatedcarbon,theninvestigatedthemuseasadsorbents.Themaincontentsofourworkaresummarizedasfollows:1.Macroporoussilicamaterialsweresurfacemodifiedbyagraftingmethodu
7、singaminefunctionalgroups.Theobtainedmaterialsstillheldahigh2-1surfaceareaof444m.gandalargerporesizeof22nmaftertheporesurfacewasfunctionalizedwith(3-Aminopropyl)Triethoxysilane(APTES).The2+adsorptionpropertieswereinvestigatedbyCuremovalfromaqueoussolutions.Theresultant
8、materialsdemonstratedanimprovedadsorptioncapacity,whichisalmostthreetimesashighasthatofaminemodifiedconventionalmesop