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本文综述了磁性分离技术、硅系介孔材料及介孔磁性载体近年来的应用研究进展,并展望了其巨大的应用前景.论文的工作内容如下:
(1)用硅酸钠溶液对磁性四氧化三铁粒子包硅,在其表面包覆一薄硅层;十六烷基三甲基溴化铵做模板剂,原硅酸乙酯为硅源进一步包硅同时模板剂被固定在磁性粒子表面的硅层中;煅烧除去模板剂形成介孔磁性载体;利用硅烷偶联剂对介孔磁性载体进行功能化,在表面修饰氨基得功能化磁性载体.
(2)讨论了在介孔磁性载体的合成过程当中,pH值、硅酸钠的浓度对、TEOS的用量、催化剂(氨水)的用量对样品耐酸性能和比表面积的影响.综合各个方面考虑得到最佳介孔磁性载体的合成条件.
(3)通过傅立叶变换红外光谱、透射电镜、热重分析、比表面分析、粒度分析等测试手段对磁性载体的性能进行了表征,结果表明在磁性粒子的表面成功包覆一介孔硅层,合成得到的载体比表面积远远超过纯四氧化三铁粒子的比表面积,合成过程中粒子没有发生明显的团聚;红外光谱表明功能化后的磁性载体表面有氨基.
(4)比较了功能化前后磁性载体对金属镧离子、镉离子的吸附情况,结果表明:与介孔磁性载体相比功能化后的磁性载体对金属离子具有更好的吸附能力;金属离子的浓度、溶液的pH值是影响磁性载体对金属离子吸附量的两大主要因素,随着浓度的增加磁性载体对金属离子的吸附量也逐渐增加最后趋于饱和,而随着溶液酸性的增加,载体对金属离子的吸附能力迅速减弱且当pH=2.0时几乎无吸附.