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《有机硅表面修饰的siolt2gt及磁性粒子的制备、表征及吸附性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要摘要本论文的目的是找到合适的方法制备粒度均匀的表面修饰球形二氧化硅粒子和吸附性能优良的表面修饰磁性粒子,综合研究这些粒子的表面性质,重点考察粒子的吸附性能。为了找到方便和经济的方法制备表面修饰球形二氧化硅粒子,研究这些粒子的表面性质和吸附性能,以具有-CH3、-CH=CH2、-(CH2)2CH3、-(CH2)3NH2、-C6H5、-(CH2)7CH3、-(CH2)11CH3和-CH2(CH2)4CH2-官能团的一系列有机硅对SiO2亚微米微球进行了表面修饰,用SEM、动态光散射(DLS)粒度测定、DSC、TG、紫外-可见光谱、FTIR红外光谱、ze
2、ta电位、N2吸附/脱附、水蒸气吸附、染料吸附和自组装对表面修饰微球进行了表征和表面性质比较。修饰后的粒子粒度均匀,单分散性好,依修饰官能团的不同粒度在130-150nm的范围内变化。-(CH2)3NH2修饰的粒o子(APTES粒子)粒度最大,等电点(IEP)最高,在780C时失重率最高。-(CH2)11CH3修饰的粒子(DTES粒子)水蒸气吸附率最低,而纯二氧化硅粒子的水蒸气吸附率最高,APTES粒子的水蒸气吸附率仅次于纯二氧化硅粒子,这是由于氨基与水形成氢键造成的。在水悬浮液中,苯基修饰的粒子(PhTES粒子)在波长210nm左右有一个明显的UV吸
3、收峰,而其它官能团修饰的粒子却没有任何UV吸收峰。有机染料吸附实验表明酸化后的粒子对染料艳蓝FCF的吸附量比酸化前的粒子显著增大,不同表面修饰粒子的吸附量存在明显差异,且都高于纯二氧化硅粒子的吸附量,这是由于粒子表面和染料之间的氢键、静电和疏水作用不同引起的。自组装结果表明粒子经表面修饰后自组装行为也存在差异。为了制备吸附性能优良的表面修饰磁性粒子,研究其吸附性能和吸附机理,以Fe3O4粒子和(CH3O)Si(CH2)3NH(CH2)2NH(CH2)3(OCH3)3为原料制备了有机硅表面修饰的磁性复合粒子,以有机染料艳蓝FCF(BBF)I摘要为模型吸附
4、质研究了磁性粒子的吸附性能,考察了溶液pH值、离子强度、初始BBF浓度和温度对吸附的影响。实验结果表明大部分染料在15min之内吸附和脱附,平衡吸附量随BBF浓度的增加而增加,随离子o强度的增加而减小。pH为6.5左右时吸附达到最大值,在50C以下温度对吸附的影响不明显。NaOH溶液比NaCl溶液更容易使染料脱附,氢键、静电作用和疏水作用是主要的吸附机制。关键词:表面修饰球形二氧化硅粒子,表面修饰磁性粒子,有机硅,表面性质,染料吸附,吸附机理IIAbstractAbstractThepurposeofthisdissertationistofindsu
5、itablemethodstopreparemodifiedsilicaparticleswithgoodsphericalshapeandnarrowparticlesizedistribution,andtopreparemodifiedmagneticparticleswithgoodadsorptionproperties.Afterthepreparationoftheseparticles,characterizeandstudythesurfacepropertiesoftheseparticlescomprehensively,andi
6、nvestigatetheadsorptionbehaviorsoftheseparticlesandtheadsorptionmechanisms.Inordertofindaconvenientandeconomicalmethodtopreparemodifiedsphericalsilicaparticles,andtostudythesurfacepropertiesandadsorptionpropertiesoftheseparticles,silicasubmicrometerspheressurfacemodifiedwith-CH3
7、,-CH=CH2,-(CH2)2CH3,-(CH2)3NH2,-C6H5,-(CH2)7CH3,-(CH2)11CH3,and-CH2(CH2)4CH2-groupswerepreparedthroughaone-stepprocess.SEM,dynamiclightscattering(DLS),FTIR,DSC,TG,UV-visiblespectra,zetapotential,N2adsorption/desorption,watervaporadsorption,dyeadsorption,andconvectiveassemblymeth
8、odswereusedtocharacterizeandcomparethesurfacepr