二氧化硅氣凝膠的復(fù)合型增強及其在水處理中的吸附性能的研究.pdf

1、近年來，二氧化硅氣凝膠的研究熱點已從單一組分向有機-無機復(fù)合氣凝膠方向轉(zhuǎn)變，復(fù)合型氣凝膠可更廣泛地應(yīng)用于隔熱材料、光電材料、高效吸附劑和催化劑等領(lǐng)域。本論文中利用了自制的二氧化硅氣凝膠的多孔納米結(jié)構(gòu)，引入不同功能性有機官能團使復(fù)合氣凝膠具備不同的理化特性;進行異氰酸酯交聯(lián)和使用無機粘結(jié)劑增強其機械性能，以滿足有機廢水和重金屬廢水處理的實際需要。主要工作內(nèi)容如下:
　　1.以TEOS水解得到硅溶膠為主要溶膠-凝膠體系，使用硅烷偶聯(lián)劑

2、KH-550、KH-792、DL-602和殼聚糖作為氨基的來源，使用共溶膠-凝膠法和溶劑交換改性的方法，通過常壓干燥技術(shù)得到了五種有機復(fù)合材料。經(jīng)過掃描電鏡、氮氣吸附脫附、紅外光譜、元素分析等手段對制備出的材料的微觀形貌、孔徑分布、比表面積進行表征，并對有機復(fù)合的情況進行分析，表明制備出的五種材料為富胺二氧化硅氣凝膠。其中，殼聚糖復(fù)合二氧化硅氣凝膠雖然在比表面積、介孔性狀方面發(fā)生了劣化，但在有機成分復(fù)合含量上不低于硅烷偶聯(lián)劑制備的富胺二

3、氧化硅氣凝膠，且使用的是價格低廉的生物質(zhì)作為原料，具有創(chuàng)新性。
　　2.將上述五種富胺二氧化硅氣凝膠材料與異氰酸酯進行交聯(lián)，經(jīng)過掃描電鏡、氮氣吸附脫附、紅外光譜等手段對材料進行表征，并測試了材料的抗壓強度、密度。結(jié)果表明:五種不同的富胺二氧化硅氣凝膠通過與異氰酸酯交聯(lián)反應(yīng)，在保持了二氧化硅氣凝膠的介孔特性和穩(wěn)定性上，得到了機械性能增強的氣凝膠材料。另外，使用廉價的甲基氯硅烷高沸物作為疏水改性劑，并加入無機硅酸鹽粘結(jié)劑增強疏水性二氧

4、化硅氣凝膠的機械性能，得到了一種成本低、具有疏水性質(zhì)和多孔性質(zhì)的成型顆粒材料。
　　3.將疏水性成型顆粒吸附劑與活性炭進行水中苯類有機物吸附去除對比，通過靜態(tài)吸附和動態(tài)吸附實驗，結(jié)果表明疏水性成型顆粒吸附劑在苯類有機物廢水的快速吸附上優(yōu)于活性炭吸附劑，吸附容量為活性炭的2～3倍。另外，將富胺二氧化硅氣凝膠材料處理含Cu2+、Pb2+離子的廢水，對比酸堿度、吸附時間、吸附濃度對吸附容量的影響。擬合等溫吸附線，探討富胺二氧化硅氣凝膠對