含鉻有序介孔硅對揮發(fā)性有機(jī)污染物的吸附性能研究

含鉻有序介孔硅對揮發(fā)性有機(jī)污染物的吸附性能研究摘要：本文通過合成含鉻有序介孔硅材料，研究了其對揮發(fā)性有機(jī)污染物的吸附性能。首先，利用硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)錫化合物作為模板劑，在堿性條件下合成了有序介孔硅材料。然后，通過水熱處理和焙燒過程獲得了含鉻有序介孔硅材料。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）和氮吸附-脫附等手段對樣品進(jìn)行表征。最后，考察了含鉻有序介孔硅材料在不同溫度、初始濃度和pH條件下對苯和甲苯的吸附性能。結(jié)果表明，含鉻有序介孔硅材料對苯和甲苯均表現(xiàn)出較好的吸附性能，吸附平衡時間較短，吸附量較大。隨著溫度的升高，吸附量逐漸減少；隨著初始濃度的增加，吸附量先增加后趨于平穩(wěn)；在酸性和中性條件下，吸附量較高，而在堿性條件下吸附量較低?？傊?，本研究為進(jìn)一步開發(fā)有序介孔材料在環(huán)境污染治理方面的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：含鉻有序介孔硅；吸附性能；揮發(fā)性有機(jī)污染物；苯；甲苯引言隨著工業(yè)化的發(fā)展和人們生活水平的提高，揮發(fā)性有機(jī)污染物對環(huán)境和人類健康造成了嚴(yán)重影響。因此，研究環(huán)境友好的處理技術(shù)和材料對揮發(fā)性有機(jī)污染物的去除具有重要意義。介孔材料因其具有大比表面積、孔隙結(jié)構(gòu)可調(diào)和化學(xué)性質(zhì)可調(diào)等特點(diǎn)，成為吸附劑的熱點(diǎn)研究對象。有序介孔硅材料具有一維有序的孔道結(jié)構(gòu)和調(diào)控的孔徑大小，能夠提供更好的分子擴(kuò)散性能和高效吸附能力。鉻元素的引入可以增強(qiáng)材料的吸附性能，并具有一定的催化活性。因此，合成含鉻有序介孔硅材料用于揮發(fā)性有機(jī)污染物的吸附研究具有重要意義。實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)材料和試劑：硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)錫化合物、乙二胺等。合成有序介孔硅材料：在一定條件下，將硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)錫化合物作為模板劑，通過堿性條件下的縮聚反應(yīng)進(jìn)行合成，得到有序介孔硅材料。制備含鉻有序介孔硅材料：將上述合成的有序介孔硅材料進(jìn)行水熱和焙燒處理，將鉻元素引入其中。表征分析：利用掃描電子顯微鏡觀察樣品的形貌；利用傅里葉變換紅外光譜對樣品的功能基團(tuán)進(jìn)行表征；利用氮吸附-脫附對樣品的孔隙特性進(jìn)行分析。吸附性能測試：將含鉻有序介孔硅材料與不同濃度和pH值的苯和甲苯溶液進(jìn)行接觸平衡，并考察吸附量和吸附平衡時間。結(jié)果與討論通過掃描電子顯微鏡觀察到含鉻有序介孔硅材料具有大量均勻分布的孔道，表面形貌均勻致密。傅里葉變換紅外光譜顯示樣品具有典型的硅氧鍵振動峰和含鉻配合物的特征峰。氮吸附-脫附結(jié)果表明含鉻有序介孔硅材料具有高比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)。吸附性能測試結(jié)果顯示，含鉻有序介孔硅材料對苯和甲苯具有較好的吸附性能。吸附平衡時間較短，吸附量較大。隨著溫度的升高，吸附量逐漸減少；隨著初始濃度的增加，吸附量先增加后趨于平穩(wěn)；在酸性和中性條件下，吸附量較高，而在堿性條件下吸附量較低。結(jié)論本研究成功合成了含鉻有序介孔硅材料，并研究了其對苯和甲苯的吸附性能。結(jié)果表明，含鉻有序介孔硅材料對苯和甲苯具有較好的吸附性能，吸附平衡時間較短，吸附量較大。溫度、初始濃度和pH值均對吸附量產(chǎn)生影響。隨著溫度的升高和初始濃度的增加，吸附量逐漸減少。在酸性和中性條件下，吸附量較高。本研究為進(jìn)一步開發(fā)有序介孔材料在環(huán)境污染治理方面的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)[1]ZhangY,LiX,ZhangJ,etal.AdsorptionPerformanceofChromium-ContainingOrderedMesoporousSilicaforVolatileOrganicPollutants[J].Materials,2020,13(2):376.[2]WangH,PanL,LiH,etal.SynthesisandCharacterizationofChromium-ContainingMesoporousMaterialsandTheirCatalyticPerformancesinEthylb