多孔硅酸镁论文-赵春燕

多孔硅酸镁论文-赵春燕

导读:本文包含了多孔硅酸镁论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:硅酸镁,缓冲性能,孔结构,表面酸碱性

多孔硅酸镁论文文献综述

赵春燕[1](2018)在《多孔硅酸镁的制备及吸附性能研究》一文中研究指出合成硅酸镁具有良好的选择性和高效的吸附特性,可广泛应用于工业废液的处理、油品的脱色和降酸价处理以及聚醚多元醇的精制处理等。在材料的制备过程中,反应物pH值、浓度及添加方式等参数与合成硅酸镁的结构与吸附性能密切相关。本论文采用沉淀法,以硫酸镁溶液和硅酸钠溶液为原料制备硅酸镁样品,研究酸调节硅酸钠溶液和碱调节硅酸钠溶液pH值以及煅烧温度对合成硅酸镁样品结构和吸附性能的影响。得出以下结论:(1)以硅酸钠和硫酸镁为原料制备出非晶态的硅酸镁。经不同温度煅烧活化的硅酸镁样品均是多孔材料,且其比表面积、孔容和外表面积随煅烧温度升高而降低,但对样品表面的化学组成和价态没有影响。其中,未煅烧样品的比表面积为362 m2·g-1。TPD分析表明高温煅烧有利于样品形成强度更高的酸碱吸附中心,且样品表面的总碱性位点和总酸性位数量均随着煅烧温度的升高而减少。随着煅烧温度升高,亚甲基蓝吸附量和植物油中油酸吸附率均降低。(2)用1mol·L-1 H2S04将硅酸钠溶液的pH值由11.80调至11.26,制备的硅酸镁样品呈非晶态,且具有多孔织构。随着硅酸钠溶液pH值减小,样品的比表面积先增大后减小,而pH值为11.39的硅酸钠溶液合成的样品的比表面积达到482 m2·g-1。此外,其酸碱活性中心强度基本不变,总碱性位点数量减少,而总酸性位点数量增加。所有样品对亚甲基蓝的吸附符合准二级动力学模型,pH值为11.39的硅酸钠溶液合成的样品对亚甲基蓝吸附量达到145.74 mg·g-1,而pH值为11.76的硅酸钠溶液合成的样品对油酸的吸附率达到13.12%。(3)用NaOH将硅酸钠溶液的pH值由11.80调至13.47,合成的硅酸镁样品呈非晶态,是多孔材料。随着硅酸钠溶液pH值升高,样品的比表面积先增大后减少,而pH值为12.00的硅酸钠溶液合成的样品的比表面积达到433 m2·g-1。此外,其酸碱活性中心强度基本不变,总碱性位点数量增加,而总酸性位点数量减少。所有样品对亚甲基蓝的吸附符合准二级动力学模型,pH值为12.00的硅酸钠溶液合成的样品对亚甲基蓝和油酸的吸附量相对较大,分别为116.83 mg·g-1和14.01%。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-30)

黄人瑶[2](2018)在《多孔硅酸镁高效吸附材料的构筑及其重金属离子吸附性能研究》一文中研究指出大量含有过量有毒有害重金属离子的工业和生活污水,不仅严重威胁着自然生态环境和人们的身体健康,而且已成为我国经济可持续发展面临的巨大难题。吸附法因操作简单、周期短等优势,是治理重金属离子污染的有效途径之一,其实施效果主要取决于吸附材料的化学组成、晶体结构、表面性质和孔结构等要素。特殊的表面性质有利于促进吸附性能,而合适孔径分布则能有效提高孔的利用效率。因此,构筑新型、高效、绿色、孔结构优良的吸附材料对治理有毒有害重金属离子污染具有重要的科学意义与实际应用价值,将有利于促进我国经济、社会的可持续发展。新型硅酸镁层状吸附材料具有来源丰富、绿色环保等优点,但是其比表面积低和孔径小等缺点直接制约着其吸附性能和应用领域。本论文以设计和制备能高效移除有毒有害重金属离子的硅酸镁吸附材料为研究目标,通过调控化学组成、表面性质、形貌以及孔结构等并突破相关关键技术,制备了系列高表面电荷、不同形貌、多级孔结构的硅酸镁吸附材料,并以叁种典型重金属离子(Pb2+、Zn2+、Cu2+)为代表,系统探讨其对不同重金属离子的吸附行为与吸附机理,并揭示硅酸镁吸附材料对重金属离子吸附性能与其化学组成和孔结构之间的构-效关系。论文主要研究内容和成果如下:(1)基于硅酸镁材料与阳离子间电荷吸引机理,发展了成核/水热晶化隔离制备技术,制备了系列小粒径、高比表面积硅酸镁吸附材料,并通过表面电荷的调控与优化,系统探讨硅酸镁吸附材料形貌、孔结构和表面电荷密度对Pb2+、Zn2+离子吸附性能的影响规律。研究结果表明,相较于传统水热法,成核/水热晶化隔离法能有效制备小尺寸和高比表面硅酸镁吸附材料,其平均粒径减小了 75.8%,约为460 nm,其比表面积则增加了 121%,约为597m2·g-1;小尺寸和高比表面显着提高了对Pb2+、Zn2+离子的吸附性能,对Pb2+吸附性能提高37.3%,为142.1mg·g-1,对Zn2+离子吸附性能提高25.3%,为46.5 mg·g-1;通过对硅酸镁吸附材料表面电荷的调控,大幅度提高了其对亚甲基蓝的吸附能力,约提高了 0.36倍。(2)基于溶剂界面效应,发展了混合溶剂热法,通过调控乙醇/水混合溶剂比例,在无模板条件下可控制备了系列多级孔结构花状硅酸镁吸附材料,并详细探讨该吸附材料对Pb2+、Zn2+、Cu2+叁种重金属离子的吸附行为及其吸附性能与其孔结构间的构-效关系。研究结果表明,混合溶剂热法能可控制备多级孔结构硅酸镁吸附材料,其孔结构在0.5-200 nm范围内呈现多级孔分布,特别是介孔和大孔丰富,比表面积最高达708 m2·g-1,平均孔径达6.89 nm,远高于文献报道值;优良孔结构的硅酸镁吸附材料展现了优异的重金属离子吸附能力,对Pb2+、Zn2+、Cu2+叁种重金属离子的最大吸附量分别为436.7、78.8和52.30 mg·g-1;通过EDTA二钠溶液洗涤再生,循环使用3次后,对Pb2+吸附性能仍保持85%以上,具备一定循环再使用性能。(3)基于结构拓扑转变效应,发展了原位相转变可控制备技术,以碳纤维为基底,以碱式碳酸镁薄片包覆的碳纤维复合材料为前驱体,通过原位与硅酸钠反应,可控制备得到系列硅酸镁包覆碳纤维的多级孔结构复合吸附膜材料,并详细研究其对Zn2+、Cu2+离子的吸附行为及其吸附性能与孔结构间的构-效关系。研究结果表明,固态相转变反应能成功制备得到多级孔结构硅酸镁复合膜吸附材料,其孔主要分布在0.8-200 nm范围内,碳纤维表面硅酸镁负载量约为27.3 wt%,比表面积最高为11 m2·g-1,平均孔径最大为13 nm;该膜材料对重金属离子吸附快且分离简便,其适宜应用pH范围为4.0-7.0,对Zn2+、Cu2+离子的最大吸附量为198.0和131.5 mg.g-1,其吸附行为遵循准二级动力学和朗格缪尔吸附模型,为阳离子交换吸附机理;通过设计并自制了过滤/吸附处理装置,能得到满足WHO饮用水标准的污水处理效果,且循环使用性能良好,具有实际应用价值。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-25)

冯凌[3](2009)在《改性叁硅酸镁多孔吸附剂的制备及其表征》一文中研究指出由Na_2O·nSiO_2和Mg(NO_3)_2经沉淀法合成了叁硅酸镁。采用XRD、IR、TG/DTA、BET、吡啶吸附和亚甲基蓝吸附等表征手段,考察了原料加入顺序、酸化和煅烧过程对样品的结晶度、表面官能团、表面织构、孔道结构、表面酸性和吸附性能的影响规律,并对其影响机理进行了探讨。结果表明,不同滴定顺序和不同活化方法制得的样品均为非晶态物质。滴定顺序对样品的表面织构有明显影响,各样品孔径均呈多峰分布,Mg(NO_3)_2溶液滴入Na_2O·nSiO_2溶液合成的样品为微孔材料,以3 nm以下微孔为主,比表面积达568.93 m~2·g~(-1),水合硅酸镁含量较高。Na_2O·nSiO_2溶液滴入Mg(NO_3)_2溶液合成的样品为大孔材料,比表面积为179.40m~2·g~(-1),水合硅酸镁含量降低。煅烧提高了样品的结晶度,扩充了样品孔道,中孔含量增加,表面织构趋于稳定,形成中孔材料。酸处理使Mg~(2+)被H~+取代,表面形成硅羟基基团,表面织构趋于发达,超微孔消失,材料以中孔为主,存在少量大孔。煅烧和酸化均可提高样品的表面总酸量和B酸量,L酸量减少。各样品的亚甲基蓝吸附量与表面织构规律并不完全相同,表明孔道结构并不是影响样品吸附性能的唯一因素,酸活性位点的种类、数量以及强弱对样品的吸附性能均有一定影响。(本文来源于《北京化工大学》期刊2009-06-07)

多孔硅酸镁论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

大量含有过量有毒有害重金属离子的工业和生活污水,不仅严重威胁着自然生态环境和人们的身体健康,而且已成为我国经济可持续发展面临的巨大难题。吸附法因操作简单、周期短等优势,是治理重金属离子污染的有效途径之一,其实施效果主要取决于吸附材料的化学组成、晶体结构、表面性质和孔结构等要素。特殊的表面性质有利于促进吸附性能,而合适孔径分布则能有效提高孔的利用效率。因此,构筑新型、高效、绿色、孔结构优良的吸附材料对治理有毒有害重金属离子污染具有重要的科学意义与实际应用价值,将有利于促进我国经济、社会的可持续发展。新型硅酸镁层状吸附材料具有来源丰富、绿色环保等优点,但是其比表面积低和孔径小等缺点直接制约着其吸附性能和应用领域。本论文以设计和制备能高效移除有毒有害重金属离子的硅酸镁吸附材料为研究目标,通过调控化学组成、表面性质、形貌以及孔结构等并突破相关关键技术,制备了系列高表面电荷、不同形貌、多级孔结构的硅酸镁吸附材料,并以叁种典型重金属离子(Pb2+、Zn2+、Cu2+)为代表,系统探讨其对不同重金属离子的吸附行为与吸附机理,并揭示硅酸镁吸附材料对重金属离子吸附性能与其化学组成和孔结构之间的构-效关系。论文主要研究内容和成果如下:(1)基于硅酸镁材料与阳离子间电荷吸引机理,发展了成核/水热晶化隔离制备技术,制备了系列小粒径、高比表面积硅酸镁吸附材料,并通过表面电荷的调控与优化,系统探讨硅酸镁吸附材料形貌、孔结构和表面电荷密度对Pb2+、Zn2+离子吸附性能的影响规律。研究结果表明,相较于传统水热法,成核/水热晶化隔离法能有效制备小尺寸和高比表面硅酸镁吸附材料,其平均粒径减小了 75.8%,约为460 nm,其比表面积则增加了 121%,约为597m2·g-1;小尺寸和高比表面显着提高了对Pb2+、Zn2+离子的吸附性能,对Pb2+吸附性能提高37.3%,为142.1mg·g-1,对Zn2+离子吸附性能提高25.3%,为46.5 mg·g-1;通过对硅酸镁吸附材料表面电荷的调控,大幅度提高了其对亚甲基蓝的吸附能力,约提高了 0.36倍。(2)基于溶剂界面效应,发展了混合溶剂热法,通过调控乙醇/水混合溶剂比例,在无模板条件下可控制备了系列多级孔结构花状硅酸镁吸附材料,并详细探讨该吸附材料对Pb2+、Zn2+、Cu2+叁种重金属离子的吸附行为及其吸附性能与其孔结构间的构-效关系。研究结果表明,混合溶剂热法能可控制备多级孔结构硅酸镁吸附材料,其孔结构在0.5-200 nm范围内呈现多级孔分布,特别是介孔和大孔丰富,比表面积最高达708 m2·g-1,平均孔径达6.89 nm,远高于文献报道值;优良孔结构的硅酸镁吸附材料展现了优异的重金属离子吸附能力,对Pb2+、Zn2+、Cu2+叁种重金属离子的最大吸附量分别为436.7、78.8和52.30 mg·g-1;通过EDTA二钠溶液洗涤再生,循环使用3次后,对Pb2+吸附性能仍保持85%以上,具备一定循环再使用性能。(3)基于结构拓扑转变效应,发展了原位相转变可控制备技术,以碳纤维为基底,以碱式碳酸镁薄片包覆的碳纤维复合材料为前驱体,通过原位与硅酸钠反应,可控制备得到系列硅酸镁包覆碳纤维的多级孔结构复合吸附膜材料,并详细研究其对Zn2+、Cu2+离子的吸附行为及其吸附性能与孔结构间的构-效关系。研究结果表明,固态相转变反应能成功制备得到多级孔结构硅酸镁复合膜吸附材料,其孔主要分布在0.8-200 nm范围内,碳纤维表面硅酸镁负载量约为27.3 wt%,比表面积最高为11 m2·g-1,平均孔径最大为13 nm;该膜材料对重金属离子吸附快且分离简便,其适宜应用pH范围为4.0-7.0,对Zn2+、Cu2+离子的最大吸附量为198.0和131.5 mg.g-1,其吸附行为遵循准二级动力学和朗格缪尔吸附模型,为阳离子交换吸附机理;通过设计并自制了过滤/吸附处理装置,能得到满足WHO饮用水标准的污水处理效果,且循环使用性能良好,具有实际应用价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多孔硅酸镁论文参考文献

[1].赵春燕.多孔硅酸镁的制备及吸附性能研究[D].北京化工大学.2018

[2].黄人瑶.多孔硅酸镁高效吸附材料的构筑及其重金属离子吸附性能研究[D].北京化工大学.2018

[3].冯凌.改性叁硅酸镁多孔吸附剂的制备及其表征[D].北京化工大学.2009

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