介孔材料在水处理中的应用

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介孔材料在水处理中的应用

介孔材料在水处理中的应用

介孔材料在水处理中的应用
魏金杰;隋铭皓;盛力
【期刊名称】《四川环境》
【年(卷),期】2012(031)005
【摘要】介孔材料由于具有一系列独特的性质,如较高比表面积、较大且连续可调的孔径等,使其在化工、医药、环境保护、纳米功能材料等领域得到了广泛的研究和应用。

本文从介孔材料作为吸附剂和催化剂两个方面综述了其在水处理中的应用,并对应用中存在的问题和前景作了分析。

【总页数】5页(P110-114)
【作者】魏金杰;隋铭皓;盛力
【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,上海200092
【正文语种】中文
【中图分类】X703
【相关文献】
1.五乙烯六胺改性介孔材料及其在印染废水处理中的应用 [J], 黄旭;张炜栋
2.改性介孔材料在水处理中的应用研究进展 [J], 王琳;邓慧萍;戚霁
3.介孔材料应用于污水处理的研究进展 [J], 高宇超;马振豪;王趁义;黄添浩;郝琦玮
4.介孔材料负载光催化剂在废水处理中的应用 [J], 黄成群;徐彦芹;曹渊
5.介孔材料在重金属废水处理中的应用 [J], 张振花;徐昊;张军英
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介孔材料的应用

介孔材料的应用

介孔材料的应用
介孔材料是一种具有高度有序孔道结构的材料,其孔径在2-50纳米之间。

由于其独特的结构特点,介孔材料在多个领域具有广泛的应用前景。

本文将就介孔材料在催化、吸附、药物输送等方面的应用进行探讨。

介孔材料在催化领域有着重要的应用。

介孔材料具有大量的孔道结构,能够提供更多的活性表面积,增加催化反应的效率。

此外,介孔材料的孔径大小可调,可以用于不同尺寸的反应物分子。

这使得介孔材料在催化反应中具有更好的选择性和活性,有望取代传统的催化剂,成为未来催化领域的重要候选材料。

介孔材料在吸附领域也有着广泛的应用。

介孔材料具有高度有序的孔道结构,可提供大量的吸附位点,具有较大的吸附容量和高速的吸附速率。

这使得介孔材料在气体分离、水处理和废水处理等领域有着重要的应用前景。

例如,介孔材料可以用于去除水中的重金属离子、有机污染物等,具有较好的吸附性能和再生性能。

介孔材料还可以应用于药物输送领域。

介孔材料具有可调控的孔径大小和表面性质,可以用于载药和控释药物。

介孔材料可以将药物载入其孔道中,保护药物不被分解和降解,延长药物的血药浓度和作用时间,提高药物的生物利用度。

因此,介孔材料在药物输送系统中有着广阔的应用前景,可以被用于治疗癌症、炎症和感染等疾
病。

介孔材料具有广泛的应用前景,在催化、吸附和药物输送等领域都有着重要的应用价值。

随着材料科学的不断发展和进步,介孔材料的结构设计和功能化将会得到进一步的优化和完善,为其在各个领域的应用提供更加广阔的空间。

相信未来介孔材料将会成为材料科学领域的研究热点,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。

介孔材料的应用

介孔材料的应用

介孔材料的应用
介孔材料广泛应用于化学、材料科学、能源、环境等领域。

以下列举几个常见的应用:
1. 催化剂载体:介孔材料可用于载体,提高催化剂的效率和稳定性。

2. 生物医药:介孔材料可用于药物传输、基因传递和组织工程等领域,以改善药物的生物利用度和治疗效果。

3. 水处理:介孔材料可用于水净化,通过吸附和过滤的方式去除水中的污染物。

4. 能源储存:介孔材料可用于锂离子电池、超级电容器和液态天然气储存等领域,提高相关器件的能量密度和循环寿命。

5. 环境保护:介孔材料可用于 VOCs(有机挥发性化合物)的吸附和催化氧化等领域,以减少大气污染和有害气体的排放。

介孔二氧化硅与纳米二氧化硅_解释说明

介孔二氧化硅与纳米二氧化硅_解释说明

介孔二氧化硅与纳米二氧化硅解释说明1. 引言1.1 概述介孔二氧化硅和纳米二氧化硅都是在纳米尺度下具有特殊结构和性质的材料。

介孔二氧化硅具有大量的孔道结构,而纳米二氧化硅则具有极小的粒径。

这两种材料在各自的领域中具有广泛应用,并且在材料科学和纳米技术领域引起了越来越多的关注。

1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行论述,每个部分将对不同方面涉及到的内容进行详细阐述。

首先,我们将概述介孔二氧化硅和纳米二氧化硅的定义和特点,以帮助读者更好地了解这两种材料。

然后,我们将探讨介孔二氧化硅和纳米二氧化硅的制备方法,并介绍它们在不同领域中的应用。

接下来,我们将比较介孔二氧化硅与纳米二氧化硅在物理性质、制备方法以及应用前景上的差异。

最后,在结论部分我们将总结介孔二氧化硅和纳米二氧化硅各自的优势和应用价值,并对它们的优缺点进行比较并给出未来的展望。

1.3 目的本文的目的是全面介绍介孔二氧化硅和纳米二氧化硅以及它们之间的差异。

我们旨在帮助读者更好地理解这两种材料的定义、特点、制备方法和应用领域,并提供一个对它们进行比较和评估的框架。

通过深入了解这些材料,读者将能够更好地应用它们于相关领域,并为未来的研究提供启示。

2. 介孔二氧化硅2.1 定义和特点介孔二氧化硅是一种具有高特殊表面积和可调控孔径的无机材料。

其特点主要体现在以下几个方面:- 高比表面积:介孔二氧化硅具有较大的比表面积,可以提供更多的活性表面,使其在吸附、催化和药物释放等领域具有潜在应用价值。

- 可调控孔径:通过不同的制备方法和条件,可以调节介孔二氧化硅材料中微米级别的孔道大小,从而实现对其性能的精确调控。

- 多功能性:介孔二氧化硅具有良好的生物相容性和可降解性,在医药领域中可以作为载体来实现药物控释和靶向传递。

2.2 制备方法目前,制备介孔二氧化硅的方法主要包括模板法、溶胶-凝胶法、反相微乳液法等。

其中,最常用的是模板法。

模板法使用有机或无机物作为模板,在模板表面生成相应孔道,并通过去除模板来得到所需的介孔结构。

介孔 二氧化硅

介孔 二氧化硅

介孔二氧化硅
(原创实用版)
目录
1.介孔二氧化硅的定义和性质
2.介孔二氧化硅的应用领域
3.介孔二氧化硅的发展前景
正文
一、介孔二氧化硅的定义和性质
介孔二氧化硅,又称为孔隙二氧化硅,是一种具有高孔容、高比表面积和良好孔径分布特性的纳米级多孔材料。

其主要成分为二氧化硅(SiO2),具有优异的耐高温、耐腐蚀、高稳定性等性能,广泛应用于催化剂、吸附剂、分子筛等领域。

二、介孔二氧化硅的应用领域
1.催化剂:介孔二氧化硅具有良好的孔道结构和较大的比表面积,有
利于催化剂的活性中心分散,提高催化效率。

因此,在催化剂制备中,介
孔二氧化硅可作为载体,提高催化剂的性能。

2.吸附剂:介孔二氧化硅的高孔容和比表面积使其具有良好的吸附性能,可用于吸附有害气体、重金属离子等污染物质。

在水处理、空气净化
等领域有广泛应用。

3.分子筛:介孔二氧化硅具有良好的孔径分布和孔道结构,可用于制
备分子筛,实现对气体、液体和小分子物质的选择性分离。

4.其他领域:介孔二氧化硅还应用于隔热材料、传感器、生物医学等众多领域,发挥其独特的性能优势。

三、介孔二氧化硅的发展前景
随着科学技术的不断发展,介孔二氧化硅在催化、吸附、分离等领域的应用将更加广泛,市场需求将持续增长。

同时,介孔二氧化硅作为一种环境友好型材料,其绿色、可持续发展的特点将更加受到关注。

磺酸根 修饰介孔材料 -回复

磺酸根 修饰介孔材料 -回复

磺酸根修饰介孔材料-回复磺酸根修饰介孔材料:探索新的催化和吸附应用引言:在当今世界,寻找高效、环境友好的催化剂和吸附剂一直是科学家们的追求。

近年来,研究人员发现了磺酸根修饰介孔材料的潜力,这种新型材料在催化和吸附领域具有广泛的应用前景。

本文将详细介绍磺酸根的特性以及其修饰介孔材料的制备方法和应用领域。

第一部分:磺酸根的特性磺酸根是由硫酸根(SO4)中的一个氧原子被氢原子取代而成的。

这种根离子具有高度的电子亲和力和亲水性,使其在催化和吸附过程中表现出优异性能。

磺酸根的特性还包括强酸性、良好的稳定性和可调控性。

第二部分:磺酸根修饰介孔材料的制备方法磺酸根修饰介孔材料的制备方法通常包括两个步骤:介孔材料的合成和磺酸根的修饰。

1. 介孔材料的合成:介孔材料是指孔径在2-50纳米之间的材料。

常用的介孔材料有硅胶、氧化铝和碳材料等。

合成介孔材料的方法包括溶胶-凝胶法、模板法和溶剂热法等。

这些方法能够控制孔径大小、形貌和比表面积,为后续的磺酸根修饰提供良好的基础。

2. 磺酸根的修饰:一种常用的修饰方法是通过浸渍法将磺酸根引入介孔材料中。

首先,将介孔材料与磺酸化合物的溶液混合,并在适当的条件下进行搅拌或超声处理,使磺酸根充分进入介孔材料孔道中。

然后,通过热处理或化学反应使磺酸根与介孔材料发生化学键合,确保其固定在材料表面。

第三部分:磺酸根修饰介孔材料的应用领域磺酸根修饰介孔材料在催化和吸附领域具有广泛的应用前景。

1. 催化应用:磺酸根修饰的介孔材料可用作固体酸催化剂,在酸催化反应中表现出良好的催化性能。

例如,酯化反应、醇烷基化反应和糖分解反应等。

此外,磺酸根修饰的介孔材料还能在离子液体中催化糖转化、氢化还原等反应。

2. 吸附应用:磺酸根修饰的介孔材料具有高度亲水性,可用作吸附剂。

例如,磺酸根修饰的介孔材料可以高效吸附水中的重金属离子,实现水处理中的重金属去除。

此外,它们还能吸附有机物和气体,如苯、甲醛和二氧化硫等。

改性介孔材料在水处理中的应用研究进展

改性介孔材料在水处理中的应用研究进展
改性介 孔材 料在 水 处理 中的应 用研 究进展 / 王
琳 等
・ 3 1 9 ・
改 性 介 孑 材 料 在 水 处 理 中 的 应 用 研 究 进 展 L
王 琳, 邓慧 萍, 戚 霁
( 同济 大学长江水环境教育部重点实验 室 , 上海 2 0 9 ) 0 0 2 摘要 概述 了介孔材料 的功能化方法 , 包括掺 杂金 属 、 引入无机 物和接 枝有机 官 能 团等 。重点介 绍 了材料 改
po u t P rd cs( PCP ) n o rn ir p ig c e c l EDCs ,a ie ,p e osa d d e rm t r s ,e d cieds u t h mias( n ) m n s h n l n y sfo wae .Th y c nas e e a lob
g a tn r a i g o p r u r fi g o g n c r u s a e s mma ie . An h p l a i n f t e ra s r to n a a y i t t r t e t n r rz d d t e a p i t s o h i d o p i n a d c t l ss o wa e r a me t a e c o e h s e .Th s p r u t ra s c n e f c ie y r mo e h a y me a o s p a ma e t a n p r o a c r mp a i d z e me o o o s ma e il a fe tv l e v e v t l i n , h r c u i l a d e s n l a e c
性后在 水处理 中的吸附与催 化应用 , 包括 吸附水 中铜、 、 、 铅 铬 砷等 重金 属 离子 , 除医药废 水及 水 源水 中的 药物和 内 去 分泌干扰物 以及胺 类、 酚类等有毒有 害有机物 , 处理染料废水 , 化降解水 中挥发性有机物 和工业废水 中的 多种 染料 催

2021介孔氧化硅在水体污染防治中的应用范文2

2021介孔氧化硅在水体污染防治中的应用范文2

2021介孔氧化硅在水体污染防治中的应用范文 介孔氧化硅是在1992年由Kresge、Kuroda等[1-2]提出的一类具有胶体的不定性特性和晶体材料的有序多孔性能的材料,这类材料由无机或者无机-有机杂化基体组成,具有长程有序性、高度的结构和表面性能可调节性、孔径大小和孔道结构可控性、较大的比表面积和高孔隙率等特点,其孔径可达 2~30nm[3-5]. 介孔氧化硅材料稳健的结构和较长的孔道为气体或液体扩散、吸附剂- 吸附质间的反应提供了广阔的空间,使介孔氧化硅材料成为一类极具吸引力的吸附剂。

因此在环境污染防治、药物与生物活性分子的负载与控制释放、化学传感、酶的固定化等方面得以广泛应用[6-7]. 本文针对介孔氧化硅在水体污染防治中的应用情况进行概述,主要介绍了介孔氧化硅在水体有机物和重金属离子等污染物吸附去除中的应用. 1在水体有机物吸附中的应用 目前在水体有机物的去除中,常用的方法包括催化降解(如臭氧氧化、过氧化氢氧化或氧化锰氧化)和吸附法等。

在吸附法中,使用较多的是碳基和聚合物吸附剂,其中微孔吸附材料更适用于气态污染物的吸附而不适合水体有机分子的去除,因为目标物分子难以进入微孔孔道。

碳材料是一种很有前景的水体净化材料,但是其不足在于再生困难和成本高。

因此,尽管介孔氧化硅材料制备成本高,但得益于其长程有序的孔道结构以及较大的平均孔径,使其相较于活性炭等吸附材料具有更快的吸附行为[8],因此吸引了众多研究者致力于其在水体有机物去除中的应用研究. 通常经过焙烧的介孔氧化硅材料对水溶液中的疏水性化合物具有很低的去除能力,一个重要的原因是介孔氧化硅表面较高的硅烷醇基密度对水分子具有优先吸附性能。

因此,如何提高介孔氧化硅材料的疏水性以及改变介孔氧化硅的表面性能是介孔氧化硅在水体有机污染物吸附去除应用中的重要研究内容。

1.1保留模板剂的介孔氧化硅材料 在介孔氧化硅的制备中,模板剂在吸附剂长程有序的孔道结构的形成过程中发挥着重要作用,同时,研究表明保留模板剂是提高介孔氧化硅疏水性能和改变其表面特性的重要手段.目前研究中使用较多的模板剂是长链烷基三甲基铵、三嵌段共聚物P123 等,不同结构的模板剂对介孔材料的疏水性的影响有所差异.Denoyel 等人[9]研究对比了不同链长的模板剂(表面活性剂)制备的介孔材料(MCM-41 系列)对3- 氯苯酚的吸附性能,研究发现当模板剂的链长分别为 C12、C14 和 C16 时,其对 3- 氯苯酚的吸附容量分别为 0.91、1.2、1.35 mmol/g,这归因于模板剂链长增加引起的介孔氧化硅吸附剂疏水性的增加,进而提高了吸附剂对水体有机目标物的吸附性能.Miyake 等人[10]的研究也证实了这一结论.此外,这种基于疏水作用的吸附过程不易受到溶液pH 的影响[11].除了疏水作用,保留模板剂的介孔氧化硅吸附剂还能通过静电作用实现对有机物的吸附。

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2 介孔材料在水处理 中的应用
2 1 介孔 材料 作为 吸附剂 去除水 中污 染 物 .
第3 1卷第 5期
21 0 2年 1 O月




Vo. . . 1 31 No 5 Oco e O1 t b r2 2
S CHUAN I ENVI RONMEN T


述 ・
介 孑 材 料 在 水 处 理 中 的 应 用 L
魏 金 杰 , 隋铭 皓 ,盛
( 同济大学环境科学 与工程学 院, 上海
小 、骨架 中晶格 缺 陷少 、氧化硅本 身不 具有 氧化还
孔材 料作 为催化 剂处 理水 中污染 物 的研 究 现状 进行
了讨 论与分 析 。
原 性 能 、酸含量 及酸 强度低 等缺 点 ,极 大地 限制 了 其 在 吸 附及催 化等领 域 中的应用 。而过渡金 属材料 普 遍具 有 可变价 态 ,在催 化 、光 、电、磁 、能源等
K e r s:Meo oo smaei ;w trt ame t dob n ;c t yt y wo d sp ru tr l a ae e t n ;a sre t aa s r l
1 前 言
自 19 9 2年 Moi公 司成 功 制 备 出 MC 4 bl M-1有 序 介孔 分 子 筛 材 料 以来 ¨ ,该 类 材 料 所 具 有 的较 J 大 比表 面 积和 吸附容 量 、大小均 匀有序 可调 的孔结 构 、较 大 的孔 壁 厚 及 较 高 的水 热 稳 定 性 等 优 异 性
研 和应 用潜 力 。按照 化学组 成 ,有 序介孔 材料 分为 硅基介 孔材 料 和非 硅 基 介 孔材 料 两 类 。研究 初 期 , 国 内外 众 多 研 究 者 将 研 究 重 点 放 在 硅 基 介 孔 材 料 上 一 引,但逐 渐 发 现 硅 基 介孔 材料 存 在 交 换 能 力
fo t e r s e t fa s r a ta d c tls. h x s n r b e n r s e t e e a ay e s w l r m h e p cso d o b n n aay t T ee it g p o l ms a d p o p c sw r l z d a eL i n
e vr n n a r tcin a d l n u c in lmaeil u o t e u i u rp r e u h 聃 h g p cfc s r c ra a d bg n i me t p oe t n a o f n t a o l o l o tras d e t h nq e p o e t s s c i i h s e i u f e ae n i i a
能 ,使 其被 广泛 地应 用于催 化反 应 、医药 、环境保 护 、纳米 功能材 料 等领域 J ,表 现出 了巨大 的科
领域 具有 明显 的优势 ,成为 近年 来研究 者 关注 的热
点。
关 于介 孔材 料在水 处理 中的应用 ,已经有 了相
关 的综述报 道 。 目前 大多 文章集 中在 对介 孔材 料 吸 附处 理 方 面 的介 绍¨ j ,有 的 涉及 到 了介 孔 材 料 的催 化 去 除作 用 ¨ 引,但 并 不 全 面 ,对 非 硅 基 介 孑 L 材料 的介 绍较少 。本 文对 硅基 、硅基 改性 及非 硅 基 介孔 材料作 为 吸附剂 吸附 去除水 中无机 及 有机 污染 物 和负载 型的复 合介孔 材料 及金 属氧 化物 非硅 基介
pr da e r dutbecniuul I i ppr teapi t no eoo u ae a r a rra n w s u m r e oei m t js l o t os .nt s a e,h pl ai f sp r s t l f t et t a sm ai d ea a n y h c o m o m r s o w e t me i z


词 :介孔材料 ;水处理 ;吸附剂 ;催化剂
文 献 标 识 码 : A 文 章编 号 :0 1 64 2 1 )50 1-5 10 . 4 (0 2 0 -10 3 0
中 图 分 类 号 :7 3 X 0
Appl a i n ofM e o o o s M a e i lf r W a e e m e i to s p r u c t ra o t r Tr at nt

20 9 ) 00 2
摘 要 :介 孔材料 由于具 有一 系列独特 的性质 ,如较 高比表面积、较 大且连 续可调 的孔径等 ,使其在 化工、 医药、环 境 保护、纳米功能材料等领域得到 了广泛的研 究和应用。本文从介孔材料作 为吸 附剂和催化 剂两个方 面综述 了其在 水处
理 中的 应 用 ,并 对 应 用 中存 在 的 问题 和 前 景 作 了分 析 。
WE i—e U n —a ,S E G L I nj ,S I J i Migho H N i
( ol eo E v om na Si c E gnei o# U i rtБайду номын сангаас h n h i 00 2 hn ) C lg ni n etl c ne& ni r go n e f r e e n ft n e i Sa g a 0 9 ,C ia v sy 2
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