硅基介孔材料的合成与改性及对VOCs吸附性能的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 胡琴 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2009-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 郝郑平 |
| 关键词 | 介孔SBA-15 介孔/微孔复合材料 疏水硅分子筛 吸附 VOCs Mesoporous SBA-15 materials Microporous/Mesoporous hybrid materials Silicalite-1 zeolite Adsorption VOCs |
| 其他题名 | Synthesis and Functionalization of Mesoporous Silica-based Materials and Their Adsorption Performance of Volatile Organic Compounds |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 论文采用水热合成法、重结晶法技术制备了系列具有高吸附量和疏水性的介孔氧化硅基材料，包括甲基化和苯基化介孔硅基材料、介孔/微孔复合材料、介孔疏水硅纳米球材料和大比表面积介孔材料。采用多种表征手段，对吸附材料的结构和理化性质进行了系统的表征。考察了影响单组份和双组份动态吸附量的主要因素；进行了吸附模型的分析；探讨了材料的吸附性能与疏水性能和材料结构的关系。主要结论概括如下： 采用一步法合成了Methyl-SBA-15和Phenyl-SBA-15系列吸附材料。研究表明，加入不同比例的有机硅烷/正硅酸乙酯所合成的官能团化SBA-15吸附材料均能得到高度有序二维六方介孔材料，甲基或苯基均以化学键形式接入到SBA-15表面孔壁硅羟基上。动态苯吸附实验表明，官能团化的SBA-15吸附材料对VOCs动态吸附量与其表面有机官能团接入量和总孔容相关，单组份动态吸附VOCs穿透曲线与数学吸附模型有较高的相关性。 采用水热重结晶法合成了Silicalite-1/SBA-15微孔/介孔复合材料（MS-x）。MS-x材料拥有较大的孔容和有序孔道结构分布。干湿条件下对苯的动态吸附实验表明，MS-x复合材料提高了底物SBA-15的疏水性。MS-x复合材料同时结合了有序介孔材料的高吸附性和疏水分子筛的超疏水性两者的优点。 以疏水硅晶种为硅源，CTAB为结构导向剂，乙醚为助溶剂合成了介孔疏水硅纳米球材料MSN-x。研究发现，MSN-x材料为蜂窝球状形貌，结合了介孔材料与疏水硅微孔分子筛两者的晶体结构。与相关文献报道的吸附材料相比，MSN-x在高湿度条件下对VOCs表现为极高的吸附量与疏水性能。 以磷酸与盐酸的混酸或单独的磷酸作为酸性介质，采用溶胶-凝胶法合成了介孔材料HP与Pn，磷原子以化学键形式键联入介孔骨架中。采用后合成嫁接法将苯基官能团键联到介孔SBA-15、HP和Pn的骨架表面的硅羟基或磷羟基上，得到P-SBA-15、P-HP和P-Pn材料。与传统的SBA-15材料相比，采用混酸作为酸性介质合成的介孔材料具有最大的比表面积，其动态吸附量最大。 |
| 学科主题 | 纳米材料与减排技术 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-06-30 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/529]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境纳米材料实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 胡琴. 硅基介孔材料的合成与改性及对VOCs吸附性能的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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