纳米介孔材料SBA-15和MCFs吸附亚甲基蓝和酸性红G的比较研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jp19861213
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本研究利用水热合成法制备出SBA-15和MCFs分子筛,通过化学分析,低温氮气吸附-解吸附等温线,粉末X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对SBA-15和MCFs的表面、孔隙结构等进行表征。用合成的SBA-15和MCFs对亚甲基蓝、酸性红G染料溶液进行吸附,通过实验得出SBA-15和MCFs吸附亚甲基蓝和酸性红G的最佳吸附条件以及最大吸附量,SBA-15对亚甲基蓝的最大吸附量为223 mg/g,SBA-15对酸性红G的最大吸附量是3.532 mg/g,MCFs对亚甲基蓝的最大吸附量是215.5 mg/g,MCFs对酸性红G的最大吸附量是3.053mg/g。SBA-15和MCFs吸附亚甲基蓝和酸性红G的动力学符合准二阶动力学方程。通过Langmuir和Freundlich吸附等温线模型对结果进行分析,SBA-15和MCFs吸附亚甲基蓝和吸附酸性红G的吸附体系符合Freundlich吸附等温线模型。吸附过程中的吉布斯自由能变化00<ΔG,可以判断吸附过程是自发进行的。吸附过程中的焓变小于零,说明吸附过程是放热反应,熵变的负值表明吸附过程是熵减少的过程。对吸附后的复合材料通过化学分析、粉末XRD、SEM、TEM、FT-IR、低温N2吸附-解吸附等一系列方法进行了表征,表征结果表明吸附后的复合材料仍然保留原介孔材料的骨架结构,但复合材料有序度降低。吸附后,复合材料的平均孔径、总孔容和比表面积均比吸附前介孔材料的要降低,表明吸附后介孔材料孔道被部分填充、堵塞,这说明染料分子包合在了介孔孔道中。对比吸附前后介孔体积的变化可以算出介孔材料SBA-15每个孔平均吸附6.67×1020个亚甲基蓝分子,介孔材料MCFs每个孔平均吸附2.56×1021个亚甲基蓝分子。
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