1. 研究目的与意义
利用木质素磺酸盐和阳离子表面活性剂为复合模板剂制备介孔二氧化硅材料,并利用该材料吸附水体中的重金属离子。
研究不同ph,吸附时间,溶液浓度对吸附的影响,同时整理实验数据,拟合吸附动力学,吸附热力学模型,并使用红外,xps及bet吸附实验对吸附机理进一步解析。
该研究采用新型绿色模板剂,相比早先的研究更加经济和环保。
2. 国内外研究现状分析
目前已有很多的学者对改性木质素,尤其是以改性木质素磺酸盐为研究对象做了许多相关的研究,但多数都是将木质素做基团修饰得到改性木质素或制备成木质素基球体,作为金属离子的吸附剂使用。如秦丽等人通过将聚乙烯亚胺接枝到具有二硫代氨基甲酸酯基团的木质素基质上,合成木质素基吸附剂(plcd)。另一方面,介孔二氧化硅作为常用的吸附剂之一,虽然在结构上有许多优势,如骨架稳定、孔道有序、比表面积大、孔径在一定范围内可调等,但其催化活性低,吸附能力有限且选择性差。而将活性基团引入介孔二氧化硅,可增加其活性位点,有效地改善其表面性质和孔结构,提高其催化活性和离子交换能力。如王趁义等人做了介孔硅藻制备和对铅离子吸收的研究,但是使用十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂制备介孔二氧化硅材料。周丽枫等人则做了巯基改性的磁性介孔二氧化硅材料,同样是使用十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂。钟锐生等人则将木质素和二氧化硅制成复合材料,并已经在复合材料领域取得一定的应用。
参考文献:
【1】王趁义,高宇超,滕丽华,黄添浩,汤唯唯.2种介孔硅藻的制备及其对废水中cd~(2 )的吸附[j].工业水处理,2018,38(10):87-90 112.
3. 研究的基本内容与计划
2019年3月~4月:
1.制备木质素磺酸盐和壳聚糖复合组成的复合模板剂。
2.利用复合形成的绿色模板剂制备介孔二氧化硅材料。
4. 研究创新点
与早先研究相比,在制备介孔二氧化硅材料时不再使用传统的十六烷基三甲基溴化铵作为模板剂,而是改用木质素磺酸盐和壳聚糖复合形成的模板剂。不仅能够将造纸工业的副产物利用起来,而且能够降低制备和使用过程中的毒副作用。其次,木质素磺酸盐本身带有磺酸基,酚羟基等活性基团这些基团本身也能够吸附一定量的金属离子。希望能够为水体重金属吸附提出新的绿色材料。
