模板法控制合成介孔碳及其脱色性能的研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qxw4721
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
介孔碳富含2–50nm规则孔隙,比表面积大,同时还具有化学稳定性好、孔径可调等优点,可广泛用作吸附剂、催化剂/催化剂载体、生物工程材料、电极材料等。介孔碳的制备方法主要包括活化法、模板法、共聚法等,其中模板法因孔径分布集中、结构控制简便等备受关注,但常规模板剂如高分子胶束、SiO2胶晶、大孔分子筛等普遍存在原料成本高、工艺环境友好性差等技术瓶颈,难以实现大规模生产。为实现介孔碳的低成本制备并保证孔径的可调可控性,本研究采用廉价的氢氧化锡凝胶为模板剂,酚醛树脂为碳前驱体,盐酸为脱模板剂,经凝胶制备、树脂浸渍、升温固化、高温碳化、脱除模板等工艺过程,得到了比表面积高达1353.97m2/g、平均孔径7.61nm的介孔发达热解碳。实验中通过调节环境碱度、控制碳化温度制度等技术手段初步实现了热解碳孔径分布的有效调控,同时考察了氢氧化钾活化和二次浸渍等过程对中孔含量的影响。热分析结果表明,稀盐酸处理可有效去除金属模板,样品具有很高纯度。结合X射线衍射(XRD)分析,Sn(OH)4凝胶在碳化升温中首先脱水形成SnO2,而后被热解碳还原为单质Sn。扫描电镜SEM下的微观形貌观察表明,树脂和无机模板在混合-固化过程中始终保持良好的分散状态,热解后形成多孔疏松结构,经盐酸浸泡则呈现海绵状大孔径碳质骨架;在透射电镜TEM下,碳化未酸洗样品中金属粒子近似于球状,一次粒子小于10nm,粒径均一,均匀分布于碳基体中,但存在较大量粒径30nm左右的二次粒子;酸洗处理后,金属模板被移除,留下规则的球形中孔。利用所获介孔碳的独特孔结构特征,实验将凝胶模板法所得中孔碳用于水溶液中次甲基蓝偶氮染料分子的吸附,具体测试了染料初始浓度、pH值、环境温度等参数对吸附过程的影响,采用吸附动力学和热力学模型对数据进行系统分析。结果显示,中孔碳吸附次甲基蓝过程很好地符合pseudo-second-order模型,拟合系数高达0.996-0.999,拟合结果(24mg.g-1)与实验吸附值接近;吸附等温线则与Langmuir模型较好匹配,表明吸附过程为单分子层吸附。研究提供了一种介孔发达热解碳的低成本制合成方法,样品结构可调可控,同时工艺的环境友好性也显著提高;产物介孔含量高、形状规则、分布均匀,在染料吸附等实验中有良好表现,显示该介孔碳在废水处理、饮用水净化、大分子吸附分离等领域中巨大的应用潜力和市场前景。
其他文献
文章从企业纳税的角度,对企业从不同渠道筹资的外部借款在增值税及附加税、预提所得税、企业所得税、印花税四个层面纳税处理上进行分析探讨,全面提升企业纳税质量。
荷叶饮料以其独特的清香风味,深受消费者欢迎。本文研究生产菊粉-荷叶茶饮料,分析荷叶与水的恰当比值,发现当荷叶∶水=1.2∶100,浸提温度85℃,浸提时间10 min,荷叶茶汤∶红茶
<正>一、从“政府”到“民间”:公共组织性质及类型的制度经济学解析从经济学意义上来看,任何经济社会中,都同时存在着两种不同性质的资源:一种是具有“私人品”(PrivateGood
随着科技的发展,人民生活水平的不断提高,手机的普及率日益增高。在日常学习、生活和工作中,人们也越来越离不开手机。近年来,中国手机产业发展迅猛,国内市场接近饱和,而海外
<正> 秘红丹见于《医学衷中参西录》,由川大黄、油肉桂(各3克)、生赭石(18克)三味药组成,主治“肝郁多怒,胃郁气逆”之吐、衄血证;具有“降胃和肝”,使气血下行之止血之功。
期刊
语文课程是一门学习语言文字运用的综合性、实践性课程。学好语文,有利于学生更好地运用祖国语言文字进行交流沟通、吸收古今中外优秀文化、提高思想文化修养,促进自身精神成
西方经济思想传入我国,成为中国人变革国家寻求富强之路的重要思想资源。西方经济思想对我国意识形态的影响大体可分为三个阶段。西方经济思想影响我国意识形态的历程告诉我
连杆是发动机的主要运动和受力部件,在工作时承受着往复的拉压交替载荷。而且汽车在行驶时的路况不同,其发动机连杆的工作载荷也会发生变化。因此连杆不仅要满足静强度要求,
如今是新能源时代,纯电动汽车减少了传统汽车的排放、噪音等环境污染问题。纯电动汽车的运作不需要靠汽油等容易产生污染的燃料提供动力,它是靠纯动力进行运作,在运作过程中,
由乙肝病毒感染导致的乙型肝炎是人类面临的一个主要健康危害。全世界约有上百万人罹患乙型肝炎。在我国,每年有30万人死于慢性肝病,其中约13万人为原发性肝癌患者。尤为严重