改性介孔微孔分子筛去除水中亚甲基蓝的研究

以壳聚糖包覆介孔-微孔复合分子筛(CS/MCM-41-A)为吸附剂去除水中的亚甲基蓝,研究了反应时间、溶液pH、溶液亚甲基蓝初始浓度、CS/MCM-41-A投加量、竞争离子对吸附的影响,分析了CS/MCM-41-A的吸附动力学和热力学特征。结果表明,25℃下,当CS/MCM-41-A投加量为0.3 g/L,溶液亚甲基蓝初始浓度100 mg/L,pH为6,吸附时间为40 min时,溶液中亚甲基蓝的去除率达到92.57%。CS/MCM-41-A吸附亚甲基蓝符合拟二级动力学方程,吸附等温线更好地符合Langmuir方程,CS/MCM-41-A对亚甲基蓝的有良好的吸附性能。     

微波法合成MCM-41介孔分子筛及吸附性能研究

以十六烷基三甲基氯化铵为模板剂,在微波实验条件下合成MCM-41介孔分子筛,缩短了合成时间,降低产品成本。实验考察了多种因素对MCM-41合成的影响,并通过吸附处理亚甲基蓝溶液能力强弱,得到最佳合成条件：摩尔比1TEOS：0.2CTMACl：160H2O,pH为10,晶化时间15 min。通过红外光谱分析,MCM-41分子筛的主要特征吸收峰均已出现,说明合成分子筛MCM-41成功。     

改性MCM-41分子筛的合成与亚甲基蓝吸附性能

选用TEOS（正硅酸乙酯）做为硅源,CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）做为表面活性剂,在碱性条件下水热合成MCM-41。实验采用3-氨丙基三甲基硅烷对MCM-41进行改性,成功得到氨基改性介孔材料NH₂-MCM-41吸附剂,并使用X射线衍射（XRD）对其做了表征。考察了各种实验条件下,比如温度、吸附剂的量、pH、亚甲基蓝初始浓度等条件下MCM-41和NH₂-MCM-41对水溶液中亚甲基蓝（MB）的吸附能力。MCM-41和氨基改性介孔材料NH₂-MCM-41均为平面六方介孔结构。结果表明,温度和pH是影响MCM-41和NH₂-MCM-41对亚甲基蓝吸附的最主要的因素。随着温度的升高,材料吸附能力增强,而过高或者过低的pH都会降低MCM-41和NH₂-MCM-41对亚甲基蓝的吸附能力。     

氨基改性的MCM-41吸附水溶液中亚甲基蓝的研究

用3-氨丙基三甲氧基硅烷对MCM-41进行改性,得到MCM-41-NH2吸附剂,用X射线衍射(XRD)、氮气吸附脱附、透射电镜(TEM)和红外光谱对其进行表征。并将其用于去除水溶液中亚甲基蓝(MB)的吸附研究,探讨了吸附剂量、溶液p H、温度和接触时间对亚甲基蓝吸附的影响。结果表明,MCM-41-NH2对亚甲基蓝的吸附是一个吸热过程。吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学符合拟二级动力学模型。     

介孔硅酸钙吸附亚甲基蓝性能研究

以煤矸石提铝尾渣制得的介孔硅酸钙为吸附材料,研究了介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附性能。考察了亚甲基蓝溶液pH、吸附剂添加量、吸附时间和吸附温度等因素对吸附效果的影响。结果表明,介孔硅酸钙对亚甲基蓝表现出良好的吸附性能,在298 K、pH=11、介孔硅酸钙投加量为0.2 g/L、吸附时间为60 min条件下,亚甲基蓝的去除率达87.33%。介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir 吸附等温线方程,吸附方式为单分子层吸附,饱和吸附量为89.68 mg/g。吸附过程为熵增加的自发过程,升温有利于吸附。吸附焓变ΔH为62.72 kJ/mol,介孔硅酸钙对亚甲基蓝的吸附以化学吸附为主。     

介孔碳吸附亚甲基蓝的热力学和动力学研究

以3种介孔碳CMK-3、立方Ia3d结构介孔碳和层状介孔碳MMC为吸附剂,考察了它们对亚甲基蓝的吸附效果;利用Langmuir和Freundlich吸附等温模型来描述3种介孔碳对亚甲基蓝的吸附行为,Langmuir等温模型的拟合性更好;利用准1级和准2级动力学模型考察吸附动力学,3种介孔碳吸附亚甲基蓝的动力学曲线更符合准2级动力学模型,吸附速率常数分别为0.007 3、0.002 0、0.004 8 g/(mg·min),且均是单分子层的物理作用;3种介孔碳中CMK-3对亚甲基蓝的吸附量最高,为3.067 g/g。     

改性MCM-41分子筛对阴离子偶氮染料的吸附作用机理

制备了改性介孔分子筛NH₃⁺-MCM-41,研究了其对阴离子偶氮染料甲基红的吸附效果。研究表明,通过氨基改性使介孔分子筛MCM-41表面电荷发生改变,从而利用静电吸附作用改善了脱除效果,使甲基红吸附率提高了1.1倍,达到90.4%。溶液pH值的改变会影响NH₃⁺-MCM-41的表面电荷,从而影响吸附效率,其最佳pH值为4。溶液中的杂质离子均会对吸附产生影响,当溶液中含有Cl^-、NO₃^-时,对吸附效果影响不大;而当溶液中含有CO₃^2-和HPO₄^2-等高价弱酸根离子时,对吸附效果影响很大,基本不吸附染料。此外,通过其吸附动力学研究发现,吸附过程中不符合准一级动力学模型,而较好符合准二级动力学,说明在该过程中存在化学吸附,这种化学吸附涉及吸附剂与吸附质之间的电子共用或电子转移。     

MCM-41介孔分子筛近期应用研究进展

介绍了近年来MCM-41型介孔分子筛的应用及发展方向,以及一些新型MCM-41材料的出现。其中在吸附和催化方面都涉及到分子筛大量改性的研究。此外,分子筛在医药领域作为缓释剂的发展以及电子领域膜的制备也有新的发现。在MCM-41型介孔分子筛不同的应用中,充当载体的MCM-41型介孔分子筛在负载物的协助下可以得到更有效的实验结果。根据目前的应用发现,发掘MCM-41分子筛的更大潜力是未来研究的进展方向。     

低成本制备MCM-41介孔分子筛及其对结晶紫的吸附性能

以工业废弃物微硅粉为原料,碱法提纯后做为硅源,加入模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),采用水热法制备纯硅的MCM-41有序介孔分子筛,并用小角X射线衍射、液氮吸附脱附和透射电镜(TEM)对分子筛进行了结构表征和表面积及孔径分析.通过静态吸附实验探讨了该吸附剂对结晶紫的吸附性能,考察了溶液pH值、分子筛质量、结晶紫初始浓度、吸附时间、盐浓度及温度对吸附行为的影响,研究了介孔分子筛对结晶紫吸附的热力学和动力学行为.结果 表明:在25℃下,当MCM-41分子筛用量为0.03 g、结晶紫溶液浓度为150.0 mg· L-1、吸附时间为90 min、pH值为9.0时,分子筛对结晶紫的去除率和吸附量为87.24％和436.21 mg-g-1.分子筛对结晶紫溶液的吸附更符合Langmuir等温吸附模型和准二级吸附动力学方程.分子筛吸附结晶紫的反应活化能为23.31 kJ· mol-1,吸附过程属于化学吸附.     

Ag-BiVO4／MCM-41制备表征及光催化性能研究

采用浸渍法将Ag-BiVO4固载于MCM-41介孔分子筛上,制备了Ag-BiVOdMCM-41新型复合可见光催化荆,用IR、XRD、SEM等分析测试手段对其进行了结构和性能表征。分析表明：Ag-BiVO4光催化剂为单斜耜结构,复合光催化剂具有较大的比表面积。在λ〉400nm的可见光照射下,以降解亚甲基蓝溶液进行了光催化剂的光催化性能评价。实验结果表明,Ag—BiVO4/MCM-41具有高的可见光催化活性,且具备良好的吸附性能和高的光催化效率。     

微波条件下钴掺杂对MCM-41分子筛结构性能的影响

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,通过微波辐射方法合成钴掺杂MCM-41介孔分子筛。采用X射线粉末衍射、红外光谱、透射电子显微镜、等离子发射光谱和N2吸附-脱附等技术对样品进行表征。结果表明：样品经550℃焙烧后,模板剂被有效去除。微波辐射条件下,成功合成出钴掺杂介孔分子筛样品。与纯硅的分子筛样品相比,钴掺杂的介孔分子筛比表面积增大,孔径分布均匀。     

MCM-41介孔材料的合成条件和特性对吸附镉离子的影响

以气相氧化硅为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(cetyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)为模板剂,分别在碱性[氢氧化钠(NaOH),四乙基氢氧化铵,tetraethyl ammonium hydroxide,(C2Hs)4NOH(TEAOH)]和酸性介质条件[盐酸(HCl)]T水热合成了MCM-41有序介孔材料MCM-41-N,MCM-41-T和MCM-41-H.用X射线衍射、氮气吸附-脱附等手段对比分析了合成的3种MCM-41介孔材料的物相、比表面积、孔径、孔体积等,发现酸性介质中合成的介孔材料的孔径最大.在此基础上,利用MCM-41介孔材料对比研究了处理含镉离子(Cd2 )废水的效果和机理,确定了不同介孔材料用量、不同初始pH值条件下MCM-41介孔材料对水中Cd2 的吸附率和吸附量.结果表明:介孔材料用量相同时,溶液pH值的增大有利于提高3种MCM-41介孔材料对水中Cd2 的处理效果.在pH值从7.0到8.0的过程中,其吸附率有1个突变,MCM-41-T的Cd2 吸附率从35.65%提高到62.15%;MCM-41-N的从38.80%提高到69.40%;MCM-41-H的从50.22%提高到73.47%.孔径最大的MCM-41-H对Cd2 的吸附效果最佳,最大吸附率为89.56%,最大吸附容量为8.57 mg/g.吸附溶液pH值的大小和介孔材料的孔径尺寸是决定吸附量大小的关键因素,因此,重点应通过优化合成工艺提高介孔材料的孔径.     

WO3-ZSM-5/MCM-41催化剂的合成 及其催化氧化脱硫研究

以氢氧化钠溶液处理微孔沸石ZSM-5来提供硅铝源,合成了ZSM-5/MCM-41复合结构型分子筛。采用XRD、N2吸附脱附、TEM等方法对其进行了表征,考察了其水热稳定性。实验结果表明,碱处理合成的ZSM-5/MCM-41同时具有微孔孔道和介孔孔道结构,并具有优于介孔MCM-41分子筛的水热稳定性。以ZSM-5/MCM-41为载体负载三氧化钨后应用于噻吩/正辛烷模拟油体系,双氧水为氧化剂,催化氧化脱硫,WO3-ZSM-5/MCM-41（三氧化钨质量分数为10%）表现出良好的催化性能,脱硫率可达到93.6%。     

MCM-41的制备及用于吡拉西坦缓释性能研究

以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,合成MCM-41分子筛.以其做载体,吡拉西坦为模型药物,研究了吡拉西坦在MCM-41分子筛的负载与释放性能.并通过扫描电子显微镜（SEM）、粉末X-射线衍射（XRD）和傅立叶变换红外光谱（FT-IR）等方法对MCM-41分子筛以及负载吡拉西坦后的样品进行表征.研究了吡拉西坦的负载量及释放性能,定时检测了制备药物在模拟体液中的释放过程,从而确定以MCM-41作为吡拉西坦缓释载体的可能性.     

粉煤灰合成中孔分子筛MCM-41及其吸附性能

以粉煤灰为初始原料,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂采用水热法合成出中孔分子筛MCM-41,采用小角XRD、TEM、氮气吸附-脱附等对样品的物相、比表面积、孔径、孔体积等进行表征,并研究了样品分子筛对镍离子的吸附性能。结果表明：样品具有典型中孔分子筛MCM-41的特性,比表面积为576 m^2/g,平均孔径为5.53 nm;Ni^2＋能定量吸附在样品分子筛上,最大去除率可达到96%,吸附性能符合Langmuir吸附方程特征,并且随吸附液pH的增大,Ni^2＋去除率也随之增加。     

硼铝骨架改性中孔分子筛的合成与表征

以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,以十六烷基三甲基溴化铵（CTABr)为结构模板剂,在碱必条件下采用水热晶化法成功合成了B－Al骨架改性的中孔分子筛MCM－41。通过XRD、TG－DTG、IR、N2等温物理吸附等多种表征手段对其进行结构、性质分析;发现B有助于Al进入Si-MCM-41中孔分子筛的无机骨架中,B－Al-MCM-41比Al-MCM-41的晶体完整性好;同时掺入B、Al后的中孔结构分子筛与全硅MCM－41中孔分子筛相比,无机墙表面基团的性质不同,比表面积稍小,最可几孔径稍大,孔径分布较宽;Al,B同晶取代Si进入MCM－41无机骨架人会使其中孔结构发生一些变化,因而合成的B－Al-MCM-41必将有不同的催化、吸附性能。