纤维介孔硅纳米材料研究进展

CTAB为模板剂加入TEOS和尿素在环己烷和异丙醇为溶剂条件下合成出纤维结构介孔硅材料,材料在许多领域具有很高应用价值。本文综述了纤维介孔硅材料的合成,以及功能化纤维介孔硅材料的制备。材料在工业催化、环境污水、重金属的吸附分离、二氧化碳吸附、药物控制和DNA吸附等领域的应用。     

功能化介孔硅在放射性水处理中的研究进展

阐述了介孔硅的成型原理、介孔硅材料对重金属及放射性核素吸附作用机理。介绍了近十年功能化介孔硅基材料在放射性废水处理方面的研究进展,着重探讨了其表面功能化的最常见官能团对Co、Cs、Sr、U等放射性核素的处理。系统分析了介孔硅吸附剂对核素处理效果的影响因素(介孔硅形貌、功能团、核素类型、吸附条件等)及材料在功能化研究与应用层面存在的问题,以期为介孔硅在核污染类环境治理领域的研究应用提供参考。     

功能化介孔材料吸附性能与机理的研究进展

综述了功能化介孔材料的孔径结构、改性基团和吸附条件对废水中的有机污染物、染料分子和重金属离子以及生物大分子、药物分子、CO2和挥发性有机气体污染物的吸附脱除效果的影响,还介绍了功能化介孔材料对液晶材料中的微量无机离子和大极性有机杂质的吸附脱除效果,指出了新型功能化介孔材料的开发和吸附环境的研究是未来的研究热点和发展趋势。     

氨基改性SBA-15介孔分子筛的制备及其铬离子吸附性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为氨基改性试剂,采用后嫁接法制备氨基功能化的SBA-15介孔分子筛。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、氮气吸附-脱附等温线和傅里叶红外光谱等表征手段对氨基改性SBA-15介孔分子筛的形貌、结构进行了分析。考察了吸附时间、吸附温度和溶液pH等因素对铬离子(Ⅵ)吸附率的影响。结果表明:与纯SBA-15介孔分子筛相比,氨基改性后的SBA-15分子筛对铬离子(Ⅵ)具有更好的吸附性能。     

功能化MCM-41的制备及对重金属离子的吸附研究

利用巯基硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂分别通过2种不同的合成方法制备出了功能化的MCM-41介孔材料,使用TEM、XRD、N2吸附-脱附、IR、SEM等手段对产物进行了测试和表征,并将各种介孔材料用于重金属离子的吸附研究。结果表明,常温下成功合成出的功能化介孔材料均在一定程度上提高了对重金属离子的吸附能力,特别是两步法氨基功能化材料对Cu2+和Pt2+的去除率分别达到了96.42%和99.56%,但是一步法因模板剂去除不完全而在一定程度上影响了吸附效果。     

基于氨基功能化介孔硅的pb2＋选择性吸附剂

采用后接枝法将氨丙基三乙氧基硅烷接枝到二氧化硅网络中,合成了氨丙基功能化的MCM-41介孔硅.FTIR结果显示,氨基被共价键键合到了介孔硅基体上.实验结果表明,所制备的功能化材料可以选择性吸附水溶液中的Pb2+,最大吸附量为193 mg·g-1.     

基于氨基功能化介孔硅的Pb^2+选择性吸附剂

采用后接枝法将氨丙基三乙氧基硅烷接枝到二氧化硅网络中，合成了氨丙基功能化的MCM-41介孔硅。FTIR结果显示，氨基被共价键键合到了介孔硅基体上。实验结果表明，所制备的功能化材料可以选择性吸附水溶液中的pb2＋，最大吸附量为193mg·g1。     

胺功能化介孔二氧化硅捕集CO2的研究进展

胺功能化介孔二氧化硅因其高选择性、高吸附容量、快速的吸附动力学、良好的再生性能和循环稳定性受到广泛关注,在二氧化碳捕集技术中具有优良的应用前景。本文比较了胺改性的M41S、SBA-n、KIT-n、介孔二氧化硅泡沫、介孔二氧化硅纳米球和六方介孔二氧化硅的吸附性能,总结了MCM-41和SBA-15的结构特点。介绍了胺化合物的负载方式——湿法浸渍、化学接枝和原位聚合的胺负载原理。分析了硅源、载体内部性质、气体选择性和不同添加剂对胺功能化介孔二氧化硅材料吸附二氧化碳能力的影响。最后,点明了吸附剂未来的发展目标,对胺功能化介孔二氧化硅材料的研究方向进行了展望。指出未来可关注介孔二氧化硅微观结构和温度对胺与二氧化碳相互作用的影响,增强胺功能化介孔二氧化硅的稳定性,推进其在实际环境下的应用。     

板状NH2-SBA-15的一步合成及其吸附性能

以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为功能化试剂,采用水热一步合成法制备出氨基功能化材料NH2-SBA-15.通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、Fourier红外光谱、N2吸附-脱附和X射线能谱(EDS)对NH2-SBA-15的介孔结构、氨基的负载进行了表征.结果表明,与板状SBA-15相比,氨基功能化样品NH2-SBA-15同样具有板状形貌和二维六方的短孔道介孔结构;随着APTMS量的增加,样品中嵌入的氨基物种增多,样品的短程有序性变差,比表面积降低,孔径减小,部分孔道口发生堵塞.对阴离子染料刚果红的吸附实验表明,氨基功能化后试样的吸附能力增强,其中,APTMS/正硅酸乙酯(TEOS)摩尔比为0.2的试样吸附效果最好,50 mg试样室温下吸附100 mL的0.30mmol/L的刚果红溶液,6min后达到吸附平衡,吸附率为97.5％;试样对刚果红的饱和吸附量可达0.60 mmol/g.     

氨基功能化介孔硅吸附剂的制备及其对铬(Ⅲ)的吸附行为

采用3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）对SBA-15介孔硅进行改性,获得氨基功能化介孔硅吸附剂（NH₂-SBA-15）,从而赋予其螯合重金属离子的能力。利用XRD、SEM、TEM、EDX、TGA、BET和XPS等手段对吸附剂的表面形貌、孔道结构、元素分布和表面化学性质进行了表征。研究了NH₂-SBA-15吸附剂对水溶液中铬(Ⅲ)的吸附性能,分析了吸附动力学、吸附热力学和再生性能。结果表明,SBA-15吸附剂经过氨基功能化后,其原有的结晶结构没有明显变化,且对铬(Ⅲ)的吸附性能显著提高。NH₂-SBA-15对铬(Ⅲ)的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和拟二级吸附动力学方程。NH₂-SBA-15对铬(Ⅲ)的吸附过程主要依靠其表面—NH₂与铬(Ⅲ)的配位螯合作用,且为吸热过程。经过5次循环利用后,NH₂-SBA-15对铬(Ⅲ)的吸附率仍然保持在92%以上。该氨基功能化介孔硅吸附剂在吸附铬(Ⅲ)方面具有潜在的应用前景。