硼雜化凝膠吸附劑的制備與吸附機理研究

1、1無機化學(xué)與無機材料3地球化學(xué)與溶液化學(xué)2應(yīng)用化學(xué)與無機化工4化學(xué)教育與教學(xué)改革請在上述選項中加√，注明所投稿件屬于哪部分。請按照如下格式、字體、字號等更換內(nèi)容，綜述文章也請參考該模板，謝謝合作！硼雜化凝膠吸附劑的制備與吸附機理研究硼雜化凝膠吸附劑的制備與吸附機理研究摘要：摘要：使N甲基葡萄糖胺（MG）與γ（23環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（GPTMS）在溶劑NN二甲基甲酰胺（DMF）中反應(yīng)，首先制備凝膠前驅(qū)物W，然后使前驅(qū)物W、GPTM

2、S和正硅酸乙酯（TEOS）反應(yīng)制備雜化凝膠吸附劑?！降葴鼐€為H2型，表明雜化凝膠對硼的吸附為化學(xué)吸附，絡(luò)合作用為主要的吸附機制。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：雜化凝膠；硼；吸附機理；絡(luò)合作用1前言前言目前使用的硼選擇性有機螯合樹脂雖然吸附容量較高、選擇性較好[14]，但對含鹽量高的鹽湖鹵水等體系，在吸附脫附循環(huán)使用的過程中，存在機械強度下降，樹脂易于破碎的問題，因而其應(yīng)用受到了一定的限制。為了提高吸附劑的機械強度，可以考慮采用有機無機雜化材料作

3、為吸附劑的基質(zhì)材料，因為該類材料在吸附脫附循環(huán)使用的過程中，收縮和膨脹都比純有機材料小，可使吸附劑的機械強度得到改善。我們的前期研究結(jié)果表明，在吸附硼的過程中，如果僅靠靜電、疏水和氫鍵作用，吸附量很低，吸附效果很差。為此，我們將制備具有多羥基官能團的雜化凝膠，這樣既可以改善吸附劑的機械強度，又能保證達(dá)到較好的吸附效果。……2實驗部分實驗部分2.1吸附劑的制備與表征吸附劑的制備與表征將19.5gMG、24mLGPTMS和100mLDMF在

4、圓底燒瓶中混合，于70℃下攪拌反應(yīng)，……2.2吸附實驗吸附實驗取0.5g凝膠吸附劑分別置于25mL含硼0.02、0.04、0.06、0.08molL1的水溶液中，在25、40、55℃下測定吸附動力學(xué)曲線。……3結(jié)果與討論結(jié)果與討論3.1凝膠的制備凝膠的制備與表征與表征在制備凝膠前驅(qū)物W的過程中，GPTMS中的環(huán)氧環(huán)打開，與MG的亞氨基反應(yīng)生成凝膠前驅(qū)物，反應(yīng)如圖1所示。…………前驅(qū)物W和吸附前后凝膠的TG曲線形狀相似。在260℃以下，失

5、重率都接近11.3%，對應(yīng)于溶劑的揮發(fā)；在260600℃之間，前驅(qū)物W、吸附前和吸附后凝膠的失重分別為60.9、36.2和40.0%。由于前驅(qū)物W中所含有機基團的質(zhì)量百分比最大，因而其失重最大，而吸附后凝膠中的H3BO3轉(zhuǎn)化成了B2O3，其失重比吸附前的凝膠增加了3.8%。C0(molL1)T(oC)u(mmolg1h1)t12(h)Ea(kJmol1)r0.0202540550.601.272.421.750.830.4147.72.

6、30.9990.0402540550.571.152.752.281.120.4650.94.00.9970.0602540550.831.423.561.650.970.3747.39.70.9800.0802540550.842.097.261.820.690.2070.95.80.9974結(jié)論結(jié)論設(shè)計制備了硼選擇性雜化凝膠吸附劑，對吸附劑進行了表征，研究了所制備的吸附劑在水溶液中對硼吸附的動力學(xué)、熱力學(xué)和機理。所得的雜化凝膠吸附劑

7、制備簡單，機械強度和吸附性能均較好，吸附量可達(dá)1.18mmolg1。……吸附等溫線屬H2型，表明吸附過程為化學(xué)吸附，吸附劑與硼酸或硼酸鹽之間存在絡(luò)合作用。參考文獻參考文獻（期刊、專利、圖書、學(xué)位論文、論文集等參考文獻請按以下格式列出）[1]C.YanW.YiP.MaX.DengF.LiRemovalofbonfromrefinedbrinebyusingiveionexchangeresins.J.Hazard.Mater.154(20

8、08)564571.[2]王麗娜齊濤李會泉張懿新型硼螯合樹脂的合成及其對鹽湖鹵水中硼的吸附.過程工程學(xué)報4(6)(2004)502507.[3]H.InoueK.Yamanakaganicpousarticlehavingiveadsptionabilityfbonbonremovingmoduleultrapurewaterproductionapparatususingthesame.USPatent:709434920060822

9、.[4]王麗娜齊濤張懿硼吸附材料及其制備方法.中國專利:200410003443.220040312.[5]鄭學(xué)家主編硼化合物生產(chǎn)與應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)出版社2008.[6]李廣全含硼酸基團的糖囊泡熒光傳感器的研制.吉林大學(xué)博士學(xué)位論文2009.[7]鄭學(xué)家多硼酸鈉法生產(chǎn)硼酸工藝.中國化工學(xué)會無機酸堿鹽專業(yè)委員會2006年無機鹽學(xué)術(shù)年會論文匯編(2006)329330.PreparationAdsptionMechanismsofBonive

10、HybridGelsDUODongnao12QINSikao12YAOChuangxin1(1.QinghaiInstituteofSaltLakesChineseAcademyofSciencesXining810008China2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciencesBeijing100049China)Abstract:Newhybridgelswithbonivefunctio

11、nalgroupswerepreparedwithtetraethoxysilane(TEOS)(3glycidoxypropyl)trimethoxysilane(GPTMS)anewprecurs(W)synthesizedfromGPTMSNmethylglucamine(MG).……TheadsptionisothermsareofH2typeindicatingthattheadsptionisachemicaladsptio