功能有序介孔材料的制備及其對PPCPs的去除.pdf

1、有序介孔炭（ordered mesoporous carbons，OMC）是一類迅速發(fā)展起來的新型非硅基納米結(jié)構(gòu)材料。作為一種新型材料，它由于擁有有序的孔道結(jié)構(gòu)、均一的孔徑、大的孔容和比表面積，因而在吸附、催化、分離、電化學及儲氫等領(lǐng)域都有著很大的潛在應(yīng)用前景。近年來對于有序介孔材料的研究，特別是對有序介孔炭(OMC)極其改性材料（功能有序介孔炭）的研究引起了科技工作者的廣泛關(guān)注。硬模板法是目前OMC的制備方法中一種常用且有效的合成方法

2、，該方法通過在模板中填充丙烯酸、蔗糖等碳源，經(jīng)炭化獲得介孔碳/氧化硅復合體，再除去氧化硅模板，而得到二氧化硅反相復制體的介孔碳。這種簡易的制備方法對于我們深入研究、開發(fā)有序介孔碳的性質(zhì)和用途具有重要意義。
　　本論文采用硬模板法來制備OMC，再以Fe(NO3)·9H20為鐵源，采用雙溶劑浸漬后對混合物干燥焙燒，最后對對得到的固體產(chǎn)品炭熱還原法制備Fe/OMC復合材料。然后分別用OMC和Fe/OMC對阿莫西林的模擬廢水進行處理，并將

3、處理結(jié)果進行了比較，其主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　1.以嵌段共聚物P123（EO20PO70EO20, BASF）為模板劑，選取正硅酸乙酯為硅源，合成了有序介孔硅材料SBA-15。它擁有二維六方p6mm結(jié)構(gòu)，孔徑為5.5nm，比表面積大約為727m2/g，孔容為0.6329cm3/g。以此為模板劑，以蔗糖為碳源合成OMC，它良好地繼承了SBA-15的二維六方結(jié)構(gòu)，孔徑為50.nm，表面積約為1508 m2/g，孔容為1.22 c

4、m3/g。
　　2.以O(shè)MC為載體，F(xiàn)e(NO3)3·9H20為鐵源，制備Fe/OMC復合材料。Fe/OMC復合材料在800℃環(huán)境中進行碳熱還原，F(xiàn)e3+離子與介孔炭發(fā)生反應(yīng)被還原為Fe0，F(xiàn)e/OMC復合材料中的鐵粒子以納米Fe0（α-Fe0）的形態(tài)存在，并被負載到介孔炭材料的孔道和孔壁中。Fe/OMC-x系列復合材料的結(jié)構(gòu)具有良好的有序度，且隨著鐵含量的增大，有序度降低。且隨著載鐵量的增大，α-Fe0粒徑增大，α-Fe0粒子鑲

5、嵌在介孔孔壁中，或貫穿于介孔炭的孔道，復合材料的孔容、比表面積和孔徑均有所降低，孔壁稍有變大。
　　3.通過對反應(yīng)時間、活性炭投加量、pH值等因素的改變對阿莫西林模擬廢水去吸附除效果影響的研究發(fā)現(xiàn)，OMC，F(xiàn)e/OMC處理阿莫西林廢水的最佳pH分別為4.0，3.0。對于OMC和Fe/OMC，投加量為5 g/L，反應(yīng)時間為12h，反應(yīng)溫度為25℃，在最佳條件下，OMC對阿莫西林的去除率為70.62％，而Fe/OMC對阿莫西林的去除率