论文部分内容阅读
利用溶胶-凝胶法制备了具有多尺度孔的二氧化硅材料(HSM),并且用巯基和磺酸基对其进行了改性。对于重金属离子和有机物,改性后的二氧化硅都表现出令人满意的吸附效果。巯基改性后的二氧化硅材料(SH-HSM)对于汞离子的吸附量可以高达140.1mgg-1。通过简单的氧化过程,筑基可以被过氧化氢氧化为磺酸基,从而制得磺酸基改性后的二氧化硅材料SO3H-HSM0在溶液中,它可以通过静电作用将带正电荷的有毒有机物去除。SO3H-HSM对于染料(例如碱性品红)吸附量可达到1145.2mg g-1。SH-HSM和SO3H-HSM的混合物对于模拟废水显示出良好净化能力。它们对于近二十种有机和无机污染物的去除率都超过90%。它超强的吸附能力归功于其多尺度孔结构以及强的表面相互作用。大孔能极大地提高物质运输速度使污染物更容易到达活性位点,而介孔产生了大的比表面积,可以提供大量的吸附位点。另外,以多尺度孔的二氧化硅材料为载体,成功制备了负载型磷钨酸催化剂(HPW-HPS)。在可见光照射下,该催化剂对于多种染料污染物.如中性红、罗丹明B和碱性品红均得到有效降解。扫描电镜、红外光谱、氮气吸附-脱附和X射线荧光光谱法等表征手段表明磷钨酸成功地负载到多尺度二氧化硅材料上。该催化剂HPW-HPS具有相对比较大的比表面积、孔径和孔体积。为了更好的研究降解过程和反应历程,研究了降解动力学、降解产物和过氧化氢对反应的影响。该催化剂可以将染料快速降解。在80min内,大约97.80%的碱性品红都可以被消除。在碱性品红的降解产物中,小分子的有机物也没有被检测到。与其他多孔二氧化硅作为催化剂载体(MCM-41和SBA-15)相比,多尺度孔被认为是一个非常重要的因素以提高分子扩散和降解效率。此外,该多尺度孔催化剂物理化学性质稳定、易于分离,且可多次重复利用。