介孔碳材料與鎳復(fù)合物的制備及其甲基橙吸附性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，水體污染日趨嚴(yán)重，因此對工業(yè)廢水的處理問題成為當(dāng)今社會關(guān)注的熱點(diǎn)。常見而有效的處理廢水的方法為吸附法，它能夠簡單而快速地除去水體中難以分解的污染物。在這種前提下，具有高比表面積、規(guī)則且可調(diào)的孔徑分布、大孔容以及可以進(jìn)行修飾改性的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)等優(yōu)良特性的介孔碳材料可以作為吸附劑很好的應(yīng)用于廢水處理中。本文成功制備了不同類型的介孔碳以及它們與磁性納米粒子的復(fù)合材料，并分別研究了它們對甲基橙的吸附性能及磁分離效果。
　　

2、利用葡萄糖為碳源，制備出平均尺寸約為300nm的膠體碳球。在此基礎(chǔ)上，通過硅溶膠和正硅酸乙酯的引入，制備了比表面積為650m2/g的硅溶膠碳球及其鎳的復(fù)合物，硅溶膠碳球的比表面積幾乎是普通膠體碳球的兩倍，硅溶膠碳球及其復(fù)合物都具有比較明顯的二級孔道分布。對它們的甲基橙吸附性能進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硅溶膠碳球?qū)谆鹊淖畲笪搅靠梢赃_(dá)到214mg/g，鎳納米粒子的負(fù)載堵塞了部分孔道，導(dǎo)致對甲基橙的吸附量略微降低，但具有磁性的復(fù)合物可以達(dá)

3、到快速磁分離的作用。
　　以乙二醇作為碳源，醋酸鋅作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，利用簡單的溶劑熱法制備了高比表面積的介孔碳納米管，這種介孔碳納米管具有質(zhì)量輕，體積大等特點(diǎn)；同時，利用固液混合法制備了介孔碳納米管-鎳復(fù)合物，接著討論這些材料對甲基橙的吸附性能。介孔碳納米管對甲基橙的最大吸附量為269mg/g，與鎳納米粒子復(fù)合時，由于碳納米管的脆性會導(dǎo)致納米管的破裂和聚集，影響了產(chǎn)物的吸附能力，但復(fù)合物對甲基橙的最大吸附量依然保持在200mg/g以

4、上。
　　以低分子量酚醛樹脂為碳源、F127為表面活性劑、原硅酸乙酯為添加劑，通過揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝的方法制備了具有二維六方結(jié)構(gòu)的高表面積介孔碳及其鎳的復(fù)合物。原硅酸乙酯作為添加劑有兩個作用，一方面有效的避免在高溫碳化時材料的收縮，增加材料的穩(wěn)定性；另一方面在后期去除正硅酸乙酯的過程中會產(chǎn)生大量的孔，從而增加了材料的比表面積。隨著鎳納米粒子負(fù)載量的增加，這些復(fù)合材料的比表面積逐漸降低、孔容逐漸減小。在此基礎(chǔ)上，利用三氧化二鐵為催化劑，