磁性MCM-41介孔分子篩的制備及對(duì)羅丹明B的吸附研究

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1、分類號(hào)密級(jí)ＵＤＣ編號(hào)１０７３６＾Ｍ＾６Ｊｉ＾碩士學(xué)位論文磁性ＭＣＭ－４１介孔分子篩的制備及對(duì)羅丹明Ｂ的吸附研究研宄生姓名：指導(dǎo)教師姓名、職稱：莫尊理教授一？級(jí)學(xué)科、專業(yè)名稱：化學(xué)無機(jī)化學(xué)研宄方向：納米復(fù)合材料二〇一七年五月碩士學(xué)位論文M.D.ThesisPreparationofMagneticMCM-41MesoporousMolecularSieveandStudyonAdsorptionofRhodamineBLiLi鄭重聲明本人的學(xué)位論文是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)

2、立撰寫并完成的，學(xué)位論文沒有剽竊、抄襲、造假等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和侵權(quán)行為，否則，本人愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果，特此鄭重聲明。學(xué)位論文作者（簽名）：年／月曰學(xué)位論文使用授權(quán)書本論文作者完仝了解學(xué)校關(guān)十保＃、使用學(xué)位論文的竹理辦法爻規(guī)定，即學(xué)校打權(quán)保留并向＿家冇關(guān)部ｎ或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)卬件和電？了版，允許論文被查閱和措陶，接受社會(huì)監(jiān)督：木人授權(quán)西北師范大學(xué)可以將本學(xué)位論文的今部或部分內(nèi)容Ｋ編入學(xué)校打關(guān)數(shù)據(jù)庫和收竑到《中：：丨博士／碩士學(xué)位論文企文數(shù)掘庫》進(jìn)行信息服務(wù)，■也｜〇以采用影印、縮卬

3、或掃棉等復(fù)制丁段保存或匯編本學(xué)位論文。—本論義提交ｐ當(dāng)年／□年／□兩嚇年以后，同意發(fā)布＾＋－ｗ選填則視？以后同意發(fā)布為介。汗：保密學(xué)位論文，在解密ｇ適用尸本授權(quán)艿。作幹浪ａ＊－ｂ？師＾－〇＞ｑｉｉｎｊ：ｈ西北師范大學(xué)研究生學(xué)位論文作者信息磁性MCM-41介孔分子篩的制備及對(duì)羅丹明B的吸附研究論文題目姓名李莉?qū)W號(hào)201421181376專業(yè)名稱無機(jī)化學(xué)答辯日期2017.05.23聯(lián)系電話E-mail通信地址(郵編)：備注：摘要分子篩是一類具有多孔結(jié)構(gòu)的介孔材料，屬于含水硅酸鹽化合物，因其骨架結(jié)構(gòu)中含有豐富的孔

4、道使其具有較大的比表面積，孔容和孔徑分布均勻等特點(diǎn)，使其被廣泛的應(yīng)用于催化、吸附分離及離子交換領(lǐng)域。分子篩一般是粉末狀顆粒，在使用過程中達(dá)到飽和吸附后難以與作用對(duì)象分離，從而不易被重復(fù)使用。本課題應(yīng)用了磁性分離技術(shù)，當(dāng)分子篩與磁性材料結(jié)合后，在外部磁場(chǎng)下就可以將分子篩從作用體系中快速分離，解決了固液分離難的問題，為其循環(huán)利用創(chuàng)造了條件，因此，磁性分子篩在吸附領(lǐng)域成為研究熱點(diǎn)之一。本實(shí)驗(yàn)利用共沉淀法和溶劑熱法分別制備了不同尺寸和形貌的Fe3O4粒子，通過探討溶劑熱法中NaOH、PVP加入量以及反應(yīng)時(shí)間等影響合成Fe3O4粒子的因素，找到最佳合成條件

5、，比較發(fā)現(xiàn)溶劑熱法制備的球形Fe3O4粒子形貌高度可控，粒子尺寸均勻且磁性能較好，因此，我們選擇球形Fe3O4粒子進(jìn)行下一步的應(yīng)用。為了探索合成性能較好的磁性MCM-41介孔分子篩，采用水熱合成法，通過在合成MCM-41介孔分子篩的過程中，在反應(yīng)混合物中加入了不同質(zhì)量的球形Fe3O4粒子，成功制備出了含不同質(zhì)量Fe3O4粒子的磁性MCM-41介孔分子篩。通過傅里葉紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)、氮?dú)馕?脫附(BET)等手段對(duì)合成的不同樣品進(jìn)行性能和結(jié)構(gòu)表

6、征，用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定合成的性能最佳的磁性MCM-41介孔分子篩對(duì)羅丹明B的吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)e3O4粒子的引入并沒有破壞MCM-41介孔分子篩的骨架結(jié)構(gòu)，對(duì)介孔分子篩的孔道結(jié)構(gòu)影響也較小，隨著Fe3O4粒子加入量的增加，所制備的磁性MCM-41介孔分子篩磁性能增強(qiáng)，最高達(dá)29.26emu/g。羅丹明B吸附實(shí)驗(yàn)表明與純MCM-41介孔分子篩相比磁性MCM-41介孔分子篩的吸附性能略有下降，但磁性MCM-41介孔分子篩在磁場(chǎng)作用下可以快速分離。對(duì)吸附過程進(jìn)行吸附模型擬合研究發(fā)現(xiàn)，吸附過程更接近Langmuir模型，說明吸附過程為單分

7、子層吸附。并且吸附性能受吸附條件影響較大，在羅丹明B初始濃度為100mg/L，溫度為20℃，溶液pH值為4.0的條件下，吸附劑的最佳加入量為0.5g/L，吸附進(jìn)行120min時(shí)，對(duì)羅丹明B的去除率達(dá)86.7%。對(duì)吸附后的磁性MCM-41介孔分子篩重復(fù)進(jìn)行3次吸附解吸操作，結(jié)果表明，磁性MCM-41介孔分子篩仍然具有很高的吸附性，并且它的吸附能力還可以保持在70%左右，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)表明制備的磁性MCM-41介孔分子篩吸附劑具有良好的穩(wěn)定性，可以被進(jìn)行多次重復(fù)利用。I關(guān)鍵詞：MCM-41介孔分子篩；四氧化三鐵；磁性吸附劑；磁分離；羅丹明BIIAbstr

8、actMolecularsieveisakindofmesoporousmaterialwithporousstructure,whic