硅基介孔材料的制備及吸附處理苯酚廢水的研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重,尤其是水資源的短缺和污染,人們對(duì)環(huán)保問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注和重視,對(duì)水質(zhì)的要求也越來(lái)越高.但一些傳統(tǒng)的水處理方法和工藝由于其本身存在的缺陷已經(jīng)難以達(dá)到人們所需要的水質(zhì)要求.該研究利用介孔材料本身所固有的比表面積大、吸附性能強(qiáng)等特殊結(jié)構(gòu)特征,將之應(yīng)用到吸附去除苯酚有機(jī)污染廢水.在常壓條件下采用水熱反應(yīng)法,以十六烷基三甲基溴化銨為表面活性劑,正硅酸乙酯為硅源,HCl為催化劑合成硅基介孔材料.并通過(guò)添加有機(jī)輔助劑TMB(

2、1,3,5-三甲苯)以調(diào)節(jié)介孔材料的孔徑大小和孔徑尺寸分布.對(duì)添加TMB前后所合成的介孔材料采用XRD、IR、N<,2>吸附等測(cè)試手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,結(jié)果表明:添加TMB前后的樣品均具有規(guī)則的六方介孔相結(jié)構(gòu),但加入TMB后樣品結(jié)構(gòu)更規(guī)則、且孔徑尺寸得以增大,材料的有序度得以提高.用所合成的介孔材料對(duì)苯酚廢水進(jìn)行吸附處理實(shí)驗(yàn),研究在不同時(shí)間、不同濃度、不同溫度、不同pH值條件下介孔材料對(duì)苯酚廢水的吸附處理效果.通過(guò)煅燒前后的樣品對(duì)苯酚廢水的

3、吸附實(shí)驗(yàn)表明:煅燒后的介孔材料對(duì)苯酚廢水均具有較高的吸附處理率,其中添加TMB后的樣品比未加TMB樣品的吸附率又有所增大,當(dāng)TMB添加適量時(shí)(如3＃樣品)吸附率最高可達(dá)98％,其對(duì)應(yīng)的最大的飽和吸附量可達(dá)313mg·g<'-1>.通過(guò)在不同的溫度條件下介孔材料對(duì)苯酚廢水的吸附實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):各樣品對(duì)苯酚廢水的吸附效率隨著溫度的升高而下降,這是因?yàn)楫?dāng)溫度升高時(shí),苯酚在水中的溶解度增加,水分子對(duì)它們的溶劑化效應(yīng)影響了介孔氧化硅材料疏水基團(tuán)與苯

4、酚之間作用力的形成,造成平衡吸附量的降低.通過(guò)在不同的pH值條件下介孔材料對(duì)苯酚廢水的吸附實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):各樣品對(duì)苯酚廢水的吸附效率隨著pH值的增大而下降,這是由于苯酚屬弱酸性離子化合物,在一定的pH值范圍內(nèi)發(fā)生部分離子化,水溶液中存在著離子和非離子兩種形態(tài).當(dāng)pH值降低時(shí)有利于苯酚的吸附.隨著pH值的增加,苯酚電離增強(qiáng),致使平衡吸附量大大降低.該研究嘗試對(duì)吸附處理后的介孔材料用1%NaOH溶液進(jìn)行再生實(shí)驗(yàn),再生結(jié)果表明各樣品的一次再生率