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自1992年Mobil公司的科研人员成功合成了以MCM-41为代表的M41S系列介孔分子筛以来,介孔材料以其高的比表面积和孔体积、均匀的孔径分布、丰富的表面基团等引起了广大科研工作者的兴趣。但到目前为止,MCM-41介孔分子筛仍未在工业上得到大规模的应用,除与其较低的水热稳定性有关外,另外非常重要的原因是受硅源的性质、模板体系、合成方法等的限制而导致其合成成本高以及不能大批量生产。本文的主要研究目的是以工业固体废弃物微硅粉和稻壳灰代替传统的有机硅源,利用硅源的特异宏观形貌低成本合成具有特殊形貌的MCM-41介孔分子筛,研究杂质存在情况下的最佳工艺条件和合成机理,并对该介孔分子筛的结构和重金属离子吸附性能进行表征和研究。主要包括以下几方面的内容：1.微硅粉的预处理及纯化研究对微硅粉的结构和性质进行测试分析,提出先预处理后再两步酸浸的纯化工艺路线。考察了酸浓度、酸浸温度和反应时间对微硅粉纯化的影响,并分析了杂质的去除机理。其最优纯化实验条件为：H2SO4和HCl的浓度为6mol/L,液固比为50：1,反应温度为60℃,反应时间为2h,搅拌速率为600r/min。2.微硅粉合成MCM-41介孔分子筛及其重金属吸附性能研究以酸浸微硅粉为硅源成功合成了MCM-41介孔分子筛,其孔径范围为2-5nm,研究了不同的硅源、CTAB/SiO2摩尔比、NaOH/SiO02摩尔比、晶化时问、晶化温度、模板剂的种类以及后处理工艺等因素对合成的MCM-41介孔分子筛结构和性能的影响,并探讨了该介孔分子筛的合成机理。MCM-41介孔分子筛最优化合成工艺条件条件是：CTAB/SiO2摩尔比为0.15,NaOH/SiO2摩尔比为0.2-0.3,晶化时间为48小时,晶化温度为90℃,采用CTAB和PEG6000混合模板剂。研究了MCM-41介孔分子筛对重金属离子Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)(?)口Cd(Ⅱ)的吸附性能并与硅藻土、沸石的吸附性能进行比较,探讨了介孔分子筛的用量、溶液pH值、吸附时间和重金属离子初始浓度对吸附的影响,并研究了吸附等温线、吸附动力学以及该介孔材料的重金属离子吸附机理。3.稻壳灰合成MCM-41介孔分子筛对稻壳灰的结构和性质进行了测试分析,并提出了预处理工艺。以预处理后的稻壳灰为硅源合成MCM-41介孔分子筛,考察了CTAB/SiO2摩尔比、NaOH/SiO2摩尔比、晶化温度和晶化时间对MCM-41结构和性能的影响,并初步探讨了MCM-41介孔分子筛的合成机理。其较佳的合成工艺条件为：pH为12、CTAB/SiO2摩尔比为0.05、晶化时间为72小时。4.MCM-41介孔分子筛的修饰及其重金属离子吸附研究对合成的MCM-41介孔分子筛进行了有机功能化表面修饰,研究了该复合介孔分子筛对重金属离子Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附性能并与修饰前的介孔分子筛的吸附性能进行比较。对吸附等温线、吸附动力学和吸附热力学作了全面的研究,并探讨了介孔分子筛功能化后的重金属离子吸附机理。