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双功能介孔吸附材料的制备及其同时吸附废水中Cd^(2+)和Cr_2O_7^(2-)的研究
  • ISSN号:0253-2468
  • 期刊名称:《环境科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:X703[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]福州大学生态环境材料先进技术福建省高等学校重点实验室,福州350108, [2]福州大学材料科学与工程学院,福州350108
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.512102047,51472050)
中文摘要:

采用直接法和后嫁接法成功制备出骨架掺杂Al原子,孔道表面接枝大位阻含胺基基团的双功能介孔硅基吸附材料.采用SAXRD、TEM、FTIR、NH3-TPD等手段对合成材料进行表征,结果表明合成的双功能AN-SBA-15具有有序的二维六方介孔结构,孔道表面的Al-OH与胺基不会发生自发复合反应.对模拟废水中Cd^(2+)和Cr_2O_7^(2-)的同时吸附去除实验研究表明AN-SBA-15具备同时吸附废水中Cd^(2+)和Cr_2O_7^(2-)离子的能力,吸附最佳pH值为5.0,吸附在40 min就达到平衡.AN-SBA-15对Cd^(2+)和Cr_2O_7^(2-)离子的吸附符合Langmuir模型,属于单层吸附.由Langmuir模型拟合出的AN-SBA-15对Cd^(2+)和Cr_2O_7^(2-)离子的最大吸附容量分别为125.9 mg·g^(-1)和156.5 mg·g^(-1).此外AN-SBA-15具备良好的脱附再生能力.

英文摘要:

A bifunctional mesoporous silica adsorbent( AN-SBA-15) was synthesized with a two-step process. Aluminum atoms were firstly incorporated into the framework of SBA-15 and then sterically hindered groups were anchored onto the Al-substituted SBA-15. The results of SAXRD,TEM,FTIR and NH3-TPD showed that the AN-SBA-15 kept an ordered hexagonal mesostructure after the functionalization processes. The aluminum hydroxyl groups and sterically hindered groups maintained the optimal synergy,avoiding the occurrence of spontaneous neutralization reactions. AN-SBA-15 had an excellent performance for simultaneous removal of Cd^(2+)and Cr2O2-7from wastewater and the optimized p H value was 5.0. The adsorption rate was extremely fast,and the equilibrium reached within 40 min. The adsorption of Cd^(2+)and Cr2O2-7by AN-SBA-15 fitted better to Langmuir than Freundlich,indicating that Cd^(2+)and Cr2O2-7adsorption onto AN-SBA-15 followed the mechanism of monolayer adsorption. The maximum adsorption capacities toward Cd^(2+)and Cr2O2-7of AN-SBA-15 were 125.9 mg·g^(-1) and 156.5 mg·g-1,respectively. Furthermore,AN-SBA-15 could be easily regenerated and repeatedly utilized in the wastewater treatment.

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期刊信息
  • 《环境科学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:汤鸿霄
  • 地址:北京2871信箱
  • 邮编:100085
  • 邮箱:hjkxxb@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62941073
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2468
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1843/X
  • 邮发代号:82-625
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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