基于堇青石载体整体式介孔碳吸附剂的制备及应用

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本文以块状基体为骨架,非离子表面活性剂为模板,A阶酚醛树脂为碳源,以溶剂挥发诱导自组装的方法,合成出具有有序介观结构的整体式碳材料,并将其应用于水相中有机污染物的吸附。全文共分四章,第一章为前言,主要提出了本课题研究的问题,即整体式介孔碳吸附剂,并阐述了相关研究背景。第二章介绍了以溶剂挥发诱导自组装法合成整体式介孔碳材料。材料的合成以三嵌段共聚物F127为结构导向剂,A阶酚醛树脂为碳源,整体式介孔碳材料以多孔堇青石为块状基底。XRD和TEM研究表明整体式介孔碳具有有序的二维六方介观结构;氮吸附结果表明,经过900 oC高温碳化后的整体式碳材料具有大的比表面积(494 m2/g)和孔容(0.4 cm3/g),孔径分布范围较广(2– 10 nm),最可几孔径为3.9 nm。第三章介绍了整体介孔碳吸附水相中有机氯代物的研究。整体式介孔碳材料在水相中吸附对氯苯酚和对氯苯胺,均具有较高的吸附量,对对氯苯酚和对氯苯胺的吸附量分别达到200 mg/g和178 mg/g,略低于粉末碳材料。但是整体式介孔碳材料的优越性体现在易于分离回收,且具有较高的稳定性,重复利用性高,在重复使用100次后几乎没有质量损失,并且仍可保持较高的吸附量。第四章是合成整体式介孔C/SiO2-Al2O3材料的前期研究。即利用自组装技术,选用A阶酚醛树脂、正硅酸乙酯、异丙醇铝为前驱体,三嵌段共聚物F127为结构导向剂合成酸性氧化物掺杂的介孔碳复合材料。所得的介孔C/SiO2-Al2O3复合体具有有序介观结构,材料中的Al基本是以四配位骨架铝的形式存在,证明Al大部分进入氧化硅骨架中。
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