PEI-SiO2材料表面羧基功能化及其吸附性能研究.pdf

1、本文通過向PEI-SiO2表面接枝氯乙酸鈉并控制其接枝量，制備出兩種硅膠新材料：IDA-PEI/SiO2新材料和GIY-PEI/SiO2新材料，并且研究了二者的吸附性能，因此本文主要包括這兩方面的工作：
　　一方面為IDA-PEI/SiO2新材料的制備及其對Mn2+吸附性能研究。通過正交試驗(yàn)、條件試驗(yàn)，確定出IDA-PEI/SiO2最佳制備條件為：3g PEI-SiO2，100mL體積比為3:1的無水乙醇與蒸餾水的混合溶液，1.9

2、2g氯乙酸鈉，5mL三乙胺，80℃反應(yīng)8小時(shí)。通過紅外光譜表征，確定新材料為IDA-PEI/SiO2；研究了吸附條件對IDA-PEI/SiO2新材料吸附性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著溶液pH的增加、初始濃度的增大、吸附溫度的升高，IDA-PEI/SiO2新材料對Mn2+吸附容量增大。通過對吸附等溫曲線的擬合，結(jié)果表明Langmuir和Freundlich等溫方程都可以較好的描述IDA-PEI/SiO2材料對Mn2+的吸附過程。熱力學(xué)數(shù)據(jù)

3、△H0>0表明該吸附過程為吸熱過程，△S0>0表明該吸附過程為熵增過程，△G0<0表明該吸附過程為自發(fā)過程；在303K~333K之間，|△H0|<|T△S0|，說明該吸附過程由熵變控制，而不由焓變控制。動力學(xué)研究表明，IDA-PEI/SiO2材料對Mn2+的吸附過程是受擴(kuò)散步驟控制、為化學(xué)吸附、為非均相擴(kuò)散過程、吸附過程是由膜擴(kuò)散和顆粒內(nèi)擴(kuò)散共同控制。
　　另一方面為GIY-PEI/SiO2新材料的制備及其對Cu2+吸附性能研究。

4、確定出GIY-PEI/SiO2最佳制備條件為：3g PEI-SiO2，100mL體積比為3:1的無水乙醇與蒸餾水的混合溶液，1.92g氯乙酸鈉，5mL三乙胺，30℃反應(yīng)4小時(shí)。研究了吸附條件對GIY-PEI/SiO2新材料吸附性能的影響，結(jié)果表明：隨著溶液pH、初始濃度、吸附溫度的增加，GIY-PEI/SiO2對Cu2+吸附量增大。通過對GIY-PEI/SiO2吸附Cu2+等溫曲線的擬合，表明該吸附過程適合用Langmuir等溫方程進(jìn)行