纳米多孔材料的制备工艺与性能表征
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘海弟 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-05-22 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 陈运法 |
| 关键词 | 纳米多孔材料 高比表面 碳酸钙 腐植酸 催化降解 Fenton试剂 |
| 学位专业 | 化学工程 |
| 中文摘要 | 本文针对环境净化领域对廉价、高表面、孔道丰富的材料的需要，着重研究了高比表面介孔材料与无规则多孔粉体的制备方法。论文主要内容及研究结果如下： 1)研究了一种利用正硅酸乙酯为原料，制备介孔二氧化硅的高效快捷的方法。通过掩蔽原料中的铁离子等创新手段，实现了催化元素(Fe)的原位掺杂。用SAXRD、XRD、BET、FTIR和XPS等方法对样品进行了表征，结果表明该方法可以用来原位合成掺杂铁的介孔分子筛，铁掺杂量为8.5wt%时样品比表面仍在600m2/g以上。考察了材料对苯酚的催化降解能力，结果表明其催化能力较强，可以在低投料量下明显降低苯酚含量(降低90%以上)，而且有效工作pH范围较宽(pH=3~8)，远远超过了普通Fenton试剂的应用范围。 2) 以正硅酸乙酯为硅源，在制备无规则多孔二氧化硅过程中，探索了凝胶与掺杂的协同过程以及有机模板的成孔作用机制。采用简易的方法，得到了比表面高、金属元素掺杂量大且分散均匀的新型多孔材料。产物比表面可达800m2/g以上。考察了产物对苯酚的催化降解能力，结果表明其催化能力很强，适用的pH范围宽。其中掺杂铜的无规多孔二氧化硅催化剂甚至可以在pH为10的碱性条件发挥作用。产品和双氧水组成的体系有望成为新型的Fenton反应试剂。 3) 发展了一种以水玻璃为原料，制备二氧化硅-腐植酸杂化材料的新型方法，使得工艺成本进一步降低；二氧化硅对重金属离子(Pb2+)的吸附能力由于腐植酸的活性基团的引入而大大增加。结果表明：该材料对水溶液中的铅离子具有很高的吸附能力，与传统腐植酸树脂相比，该材料在低pH下仍然有很好的吸附效果，投料量在5g/L时可以使水中铅离子浓度从30mg/L降低至0.3mg/L以下，其饱和吸附量在260mg/g左右。 4) 结合上述研究方法与结果，开发了一种高比表面碳酸钙的制备方法。综合评价了四种添加剂提高碳酸钙比表面和介孔孔容的能力，研究了其作用机理。将所得产物用于脱硫实验，初步考察了其脱硫反应动力学。结果表明：样品在脱硫反应中的钙利用率可超过80%，明显优于普通碳酸钙样品。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-13 |
| 页码 | 133 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/992]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘海弟. 纳米多孔材料的制备工艺与性能表征[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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