球型多孔二氧化硅吸附剂的制备和性能

doi:10.11901/1005.3093.2015.459

材料研究学报

2017, Vol. 31

Issue (4): 309-313 DOI: 10.11901/1005.3093.2015.459

研究论文

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球型多孔二氧化硅吸附剂的制备和性能

黄建辉^1,^2,³(

), 林文婷^1,³, 谢丽燕^1,^2,³

1 莆田学院环境与生物工程学院莆田 351100
2 能源与环境光催化国家重点实验室福州 350002
3 福建省新型污染物生态毒理效应与控制重点实验室莆田 351100

Preparation and Adsorption Performance of Porous Spherical Silica

Jianhui HUANG^1,^2,³(

), Wenting LIN^1,³, Liyan XIE^1,^2,³

1 College of Environmental & Biological Technology, Putian University, Putian 351100, China
2 State Key Laboratory of Photocatalysis on Energy and Environment, Fuzhou 350002, China
3 Fujian Provincial Key Laboratory of Ecology-toxicological Effects & Control for Emerging Contaminants, Putian 351100, China

引用本文:

黄建辉, 林文婷, 谢丽燕. 球型多孔二氧化硅吸附剂的制备和性能[J]. 材料研究学报, 2017, 31(4): 309-313.
Jianhui HUANG, Wenting LIN, Liyan XIE. Preparation and Adsorption Performance of Porous Spherical Silica[J]. Chinese Journal of Materials Research, 2017, 31(4): 309-313.

全文: PDF(1419 KB) HTML

摘要:

在异丙醇水溶液中进行正硅酸乙酯水解-缩聚反应得到二氧化硅纳米球,然后在聚乙烯吡咯烷酮保护下将其用氢氧化钠溶液刻蚀,得到球型多孔二氧化硅吸附剂。用透射电镜、BET氮吸附法分别测试合成吸附剂的形貌和比表面积,并考察其吸附性能及其影响因素。结果表明,合成的二氧化硅具有近单分散的多孔纳米球型形貌,比表面积超过600 m²/g,能有效吸附水中的重金属离子。

关键词 ：无机非金属材料, 二氧化硅, 球型, 纳米, 重金属, 吸附

Abstract：

The silica nanospheres were prepared by hydrolysis-condensation reaction of TEOS in isopropanol aqueous solution. Then the silica nanospheres were etched by sodium hydroxide under the protection of polyvinylpyrrolidone. The morphology and specific surface area of the synthetic silica nanospheres were tested by TEM and BET Nitrogen adsorption method, respectively. The model wastewater containing lead ion was used to investigate the adsorption properties and influencing factors of the prepared samples. The results show that the prepared silica have monodipersed porous spherical morphology with the specific surface area of larger than 600 m²/g, which can remove heavy metals in the wastewater efficiently.

Key words： inorganic non-metallic materials silica spherical nano heavy metal adsorption

收稿日期: 2016-08-03

ZTFLH:

X703.5

基金资助:福建省自然科学基金(2015J01057,2016J05042),莆田市科技局项目(2014S03, 2016S1001)

作者简介:

作者简介黄建辉,男,1977年生,教授

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图1 刻蚀前、刻蚀2.5 h和2.75 h后样品的透射电镜图

图2 刻蚀前和刻蚀2.5 h后样品的BET氮吸附等温线

表1 刻蚀时间及其BET

表2 刻蚀时间对铅离子吸附率的影响

表3 由Langmuir和Freundlich吸附等温线拟合得到的参数

表4 吸附速率、扩散方程拟合结果

表5 多孔SiO2的吸附-解吸多轮次循环实验结果

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