巯基改性磁性介孔硅材料的制备及其在Pb 2+ 去除研究中的应用

发布时间：2025-07-19 04:03

　　随着当代科学技术的进步与工业的快速发展,重金属铅被广泛应用于诸多领域,进入水环境中铅离子会对人类及动植物的健康带来巨大的威胁,因此水环境中Pb²⁺的处理备受关注。吸附法具有易操作、效率高和副产物少等优点,被广泛应用于水体中污染物的去除研究,但传统吸附剂吸附效果差、选择性不好,并且难从水体中分离出来,限制了吸附法在水处理中的应用。综上所述,本文意在制备选择性好、吸附量大以及可快速从水体中分离的新型磁性介孔硅吸附剂,并研究其在水体中对Pb²⁺的去除。依据现有研究现状和相关的理论依据,本论文的具体工作如下:1、以FeCl₃·6H₂O为铁源,利用热法制备磁性纳米粒子（MNPs）,再以正硅酸四乙酯（TEOS）为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂为模板剂,利用硅烷化反应制备磁性纳米介孔硅;通过后接枝法,以巯基乙酸为改性试剂,制备巯基乙酸改性的磁纳米介孔硅。利用Zeta电位分析考察材料的等电点,此外采用X-射线衍射（X-rays diffraction,XRD）、透射电镜（Transmission e...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 Pb²⁺的危害
    1.2 吸附法在Pb²⁺去除研究中的现状
        1.2.1 天然/半合成高分子材料
        1.2.2 天然矿物材料
        1.2.3 农林废弃物
        1.2.4 人工合成材料
    1.3 介孔硅材料的制备
        1.3.1 水热合成法
        1.3.2 微波合成法
        1.3.3 溶胶-凝胶法
        1.3.4 超声波辅助法
    1.4 磁性介孔硅材料
        1.4.1 磁性介孔硅材料简介
        1.4.2 磁性介孔硅材料的制备
            1.4.2.1 磁性纳米粒子的制备
            1.4.2.2 磁性介孔硅材料的制备
            1.4.2.3 磁性介孔硅材料的改性
        1.4.3 磁性介孔硅材料在污染物去除研究中的应用
    1.5 本论文的研究意义、思路、主要内容和技术路线
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究思路
        1.5.3 主要内容
        1.5.4 技术路线
第二章 巯基乙酸改性磁介孔硅材料的设计及其在Pb²⁺去除研究中的应用
    2.1 绪论
    2.2 材料与方法
        2.2.1 仪器与试剂
        2.2.2 实验准备
        2.2.3 巯基乙酸改性磁介孔硅材料的制备
        2.2.4 静态吸附实验
            2.2.4.1 溶液的配制
            2.2.4.2 吸附实验
            2.2.4.3 脱附循环实验
            2.2.4.4 实际水体对材料吸附实验的影响
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 巯基乙酸改性的磁介孔硅材料的表征
            2.3.1.1 透射电子显微镜图谱
            2.3.1.2 傅里叶变换红外光谱图
            2.3.1.3 X射线衍射图谱
            2.3.1.4 X射线光电子能谱图
            2.3.1.5 等电点测定
            2.3.1.6 振动样品磁强度
        2.3.2 巯基乙酸改性磁介孔硅材料吸附Pb²⁺的影响因素
            2.3.2.1 溶液初始pH的影响
            2.3.2.2 Pb²⁺初始浓度的影响
            2.3.2.3 超声时间的影响
            2.3.2.4 吸附温度的影响
            2.3.2.5 巯基乙酸改性磁介孔硅材料对Pb²⁺的吸附动力学
            2.3.2.6 巯基乙酸改性磁介孔硅材料对Pb²⁺的吸附热力学
        2.3.3 脱附循环实验
        2.3.4 实际水体对材料吸附效果的影响
    2.4 小结
第三章 硫掺杂磁介孔硅材料的设计、制备及其在Pb²⁺去除研究中的应用
    3.1 绪论
    3.2 材料与方法
        3.2.1 仪器与试剂
        3.2.2 实验准备
        3.2.3 硫掺杂的磁性介孔硅材料的制备
        3.2.4 静态吸附实验
            3.2.4.1 溶液的配制
            3.2.4.2 吸附实验
            3.2.4.3 脱附循环实验
            3.2.4.4 实际水体对材料吸附的影响
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 硫掺杂的磁性介孔硅材料的表征
            3.3.1.1 透射电子显微镜图谱
            3.3.1.2 傅里叶变换红外光谱图
            3.3.1.3 X射线衍射图谱
            3.3.1.4 X射线光电子能谱图
            3.3.1.5 等电点测定
            3.3.1.6 振动样品磁强度
        3.3.2 硫掺杂的磁性介孔硅材料吸附Pb²⁺的影响因素
            3.3.2.1 溶液初始pH的影响
            3.3.2.2 Pb²⁺初始浓度的影响
            3.3.2.3 超声时间的影响Pb2+

            3.3.2.4 吸附温度的影响
            3.3.2.5 硫掺杂磁性介孔硅材料对Pb²⁺吸附动力学
            3.3.2.6 硫掺杂磁性介孔硅材料对Pb²⁺吸附热力学
        3.3.3 脱附循环实验
        3.3.4 实际水体对材料吸附效果的影响
    3.4 小结
参考文献
全文结论
创新之处与不足
致谢



本文编号：4057951

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