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当前,重金属污染日趋严重,引起了人们的高度重视。重金属污染有着较高的移动性、持续性(不可降解的,只能改变其化合价与存在形式)、引起中毒的重金属含量较低等特征,能够通过生物体食物链的富集作用危害到人类健康。因此这种危害比较隐蔽,对人类生活和自然环境造成得危害的非常严重。 处理金属离子的常用方法之一是吸附剂吸附法,该法对吸附剂的吸附容量以及重复利用性能有着很高的要求。介孔氧化硅材料因其具有的优良性能:高度有序孔道、大的比表面积、性质稳定,所以在吸附、光学材料、催化等领域有着重要的应用。但由于氧化硅化学性质单一,不具有特殊的化学活性,限制了其应用范围。可通过化学改性的方法,把具有特殊性能的有机基团引入氧化硅骨架中,制备出具有特定性能的功能化介孔氧化硅材料。本文中,通过桥联方式,将与重金属离子具有螯合作用的有机基团引入介孔氧化硅骨架中,在保留其优良的孔道结构的同时,提高对重金属离子的吸附能力。本文研究内容及结果: 1)以对二溴苯为配体,γ-巯丙基三乙氧基硅烷为偶联剂;以1,4-二巯基苯以及4,4-二氨基二苯砜为配体,γ-异氰酸丙基三乙氧基硅烷为偶联剂,反应合成三种桥联倍半硅氧烷。在表面活性剂CTAB的模板作用下,桥联倍半硅氧烷与TEOS共缩聚水解、晶化成型,制备出三个系列的功能化介孔材料。对所得材料进行结构性能表征表明:三个系列材料均具有较规整的二维六方结构,孔道性能良好。随着有机桥联基团含量的增加,材料的孔径逐渐变小,向微孔材料靠近。 2)分别使用制得的三个系列介孔材料,进行重金属离子(主要是Hg2+)吸附实验。结果表明,三个系列材料对Hg2+都有较大的吸附容量和良好的再生吸附能力;系列I,II对Hg2+有着较好的选择吸附性能。通过Langmuir模型拟合可得,材料对于Hg2+的吸附,属于单分子层吸附。