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介孔分子筛MCM-41具有规则的孔道排列、窄的孔径分布、可调的孔径、高的比表面积等优异性能。本文使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)做表面活性剂,采用传统的水热合成方法合成了介孔分子筛MCM-41,并以1,3,5-三甲基苯(TMB)为辅助剂,合成出了不同孔径的介孔分子筛MCM-41。 通过质量吸水率、X射线衍射(XRD)、低温N2吸附-脱附、小角X射线散射(SAXS)和透射电镜(TEM)等分析手段表征了合成出的样品的结构与性质。结果表明:1.TMB可以在一定范围内增大孔径,TMB与CTAB的最佳摩尔比为3∶1;2.XRD图谱表明合成出的样品具备六方介孔结构的典型特征;3.N2吸附-脱附等温线呈现标准的Langmuir Ⅳ型,是典型的介孔特征;4.透射电镜直观地观察到合成出的样品具备六方孔道结构。 MCM-41对模拟废水中Hg2+的吸附结果表明:1.随着MCM-41用量从0.05mg增至0.25mg,Hg2+的吸附率从37.89%逐渐升至88.87%,吸附容量由3.031mg·g-1减小至1.422mg·g-1;2.pH=2.27~5.29时,Hg2+吸附率在76.37~80.24%范围内稳定变化;3.随着Hg2+的初始浓度由10μg·L-1增至50μg·L-1,吸附率由60.46%逐渐增大至83.46%,吸附容量由0.605mg·g-1增大至4.273mg·g-1,因此可采用多段吸附的方法来提高吸附率;4.在pH=2.27时的最佳吸附时间应为20~30min;5.随着分子筛孔径的增大,吸附率由78.0%逐渐增加至92.6%;6.分子筛MCM-41对Hg2+的吸附符合Langmuir吸附等温式,回归方程为:Ct/Qe=2.49752+0.01867Ct,饱和吸附量为53.562mg·g-1。 MCM-41对模拟废水中氨氮的吸附实验结果表明,1.随着分子筛用量从0.1g增大至0.5g,氨氮的吸附率从31.32%逐渐升高至86.17%,吸附容量从1.253mg·g-1下降到0.689mg·g-1;2.pH=8.13~10.43时,氨氮的吸附率均高于80%;3.随着氨氮的浓度由10mg·L-1增至50mg·L-1,吸附率由79.09%逐渐增大至90.28%,吸附容量由0.465mg·g-1增大至0.769mg·g-1;4.pH=8.13,最佳吸附时间以30~40min为宜;5.随着分子筛孔径的逐渐增大,氨氮的吸附率由76.39%逐渐增至85.37%;6.利用Mintab软件进行优化分析。