硅基阴离子多孔有机聚合物的合成及对阳离子染料吸附性能研究

来源 :沈阳化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:czn2000
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近现代科学技术大大推进了染色工业的进步,同时也带来了很多污染问题;新材料新技术的研究可以推动这些问题的解决。因此本文介绍了四种新型多孔材料,并详细讨论了其对模型阳离子染料亚甲基蓝(MB)和孔雀石绿(MG)的吸附行为。本实验以3,4-二羟基苯甲醛和正硅酸乙酯制备Si-前驱体,第二章中以Si-前驱体分别与4,4’-二氨基联苯胺,4,4’-二氨基二苯乙烯-2,2’-二磺酸,合成了席夫碱类阴离子聚合物Si-POP-1和Si-POP-2。并利用FT-IR,SS-13CNMR,PXRD,比表面积分析,SEM和TEM等方法进行了表征。PXRD表明Si-POP-1和Si-POP-2均为无定型固体。SEM和TEM显示Si-POP-1为1-5μm实心球,Si-POP-2为0.5μm中空纳米管,管壁厚200nm。Si-POP-1和Si-POP-2的BET比表面积分别为376m2/g和234m2/g,孔径分布显示Si-POP-1主要集中在1.4nm和3.2nm,Si-POP-2主要集中在1.3nm和4.1nm。25℃条件下Si-POP-1对MB和MG的最大吸附量分别为300.3mg/g和378.5mg/g;Si-POP-2对MB和MG的最大吸附量分别为3516mg/g和662mg/g。35℃条件下Si-POP-2对MB最大吸附量高达4098mg/g。Si-POP-1和Si-POP-2均具有明显的电荷选择性和尺寸选择性。对MB和MG的吸附行为均符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,且为吸热、自发过程。吸附机理为离子交换。四次吸脱附循环之后Si-POP-2对MB的吸附能力仍可以保持96%。第三章中Si-前驱体与间苯二酚,1,3,5-苯三酚分别合成了酚醛树脂类阴离子聚合物MOP-1和MOP-2。并利用FT-IR,SS-13CNMR,PXRD,比表面积分析,SEM和TEM等方法进行了表征。PXRD表明MOP-1和MOP-2均为无定型固体。SEM显示MOP-1和MOP-2均为2-5μm实心球。MOP-1和MOP-2的BET比表面积分别为1846.5和2206.7m2/g。25℃时MOP-1对MB和MG最大吸附量分别为712.2mg/g,和593.6mg/g;MOP-2对MB和MG的最大吸附量分别为233.8和324.7mg/g,MOP-1和MOP-2孔径主要分布在1.13nm和1.01nm。MOP-1和MOP-2均具有明显的电荷选择性和尺寸选择性。MOP-1和MOP-2对MB和MG的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,且为吸热、自发过程,吸附机理为离子交换。四次循环之后MOP-1和MOP-2对MB和MG的吸附能力保持95%。
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