磁性MCM-41介孔分子筛的制备及对罗丹明B的吸附研究

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1、分类号密级ＵＤＣ编号１０７３６＾Ｍ＾６Ｊｉ＾硕士学位论文磁性ＭＣＭ－４１介孔分子筛的制备及对罗丹明Ｂ的吸附研究研宄生姓名：指导教师姓名、职称：莫尊理教授一？级学科、专业名称：化学无机化学研宄方向：纳米复合材料二〇一七年五月硕士学位论文M.D.ThesisPreparationofMagneticMCM-41MesoporousMolecularSieveandStudyonAdsorptionofRhodamineBLiLi郑重声明本人的学位论文是在导师指导下独

2、立撰写并完成的，学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，否则，本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果，特此郑重声明。学位论文作者（签名）：年／月曰学位论文使用授权书本论文作者完仝了解学校关十保＃、使用学位论文的竹理办法爻规定，即学校打权保留并向＿家冇关部ｎ或机构送交论文的复卬件和电？了版，允许论文被查阅和措陶，接受社会监督：木人授权西北师范大学可以将本学位论文的今部或部分内容Ｋ编入学校打关数据库和收竑到《中：：丨博士／硕士学位论文企文数掘库》进行信息服务，■也｜〇以采用影印、缩卬

3、或扫棉等复制丁段保存或汇编本学位论文。—本论义提交ｐ当年／□年／□两吓年以后，同意发布＾＋－ｗ选填则视？以后同意发布为介。汗：保密学位论文，在解密ｇ适用尸本授权艿。作幹浪ａ＊－ｂ？师＾－〇＞ｑｉｉｎｊ：ｈ西北师范大学研究生学位论文作者信息磁性MCM-41介孔分子筛的制备及对罗丹明B的吸附研究论文题目姓名李莉学号201421181376专业名称无机化学答辩日期2017.05.23联系电话E-mail通信地址(邮编)：备注：摘要分子筛是一类具有多孔结构的介孔材料，属于含水硅酸盐化合物，因其骨架结构中含有丰富的孔

4、道使其具有较大的比表面积，孔容和孔径分布均匀等特点，使其被广泛的应用于催化、吸附分离及离子交换领域。分子筛一般是粉末状颗粒，在使用过程中达到饱和吸附后难以与作用对象分离，从而不易被重复使用。本课题应用了磁性分离技术，当分子筛与磁性材料结合后，在外部磁场下就可以将分子筛从作用体系中快速分离，解决了固液分离难的问题，为其循环利用创造了条件，因此，磁性分子筛在吸附领域成为研究热点之一。本实验利用共沉淀法和溶剂热法分别制备了不同尺寸和形貌的Fe3O4粒子，通过探讨溶剂热法中NaOH、PVP加入量以及反应时间等影响合成Fe3O4粒子的因素，找到最佳合成条件

5、，比较发现溶剂热法制备的球形Fe3O4粒子形貌高度可控，粒子尺寸均匀且磁性能较好，因此，我们选择球形Fe3O4粒子进行下一步的应用。为了探索合成性能较好的磁性MCM-41介孔分子筛，采用水热合成法，通过在合成MCM-41介孔分子筛的过程中，在反应混合物中加入了不同质量的球形Fe3O4粒子，成功制备出了含不同质量Fe3O4粒子的磁性MCM-41介孔分子筛。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)、氮气吸附-脱附(BET)等手段对合成的不同样品进行性能和结构表

6、征，用紫外-可见分光光度计测定合成的性能最佳的磁性MCM-41介孔分子筛对罗丹明B的吸附性能。实验结果表明，Fe3O4粒子的引入并没有破坏MCM-41介孔分子筛的骨架结构，对介孔分子筛的孔道结构影响也较小，随着Fe3O4粒子加入量的增加，所制备的磁性MCM-41介孔分子筛磁性能增强，最高达29.26emu/g。罗丹明B吸附实验表明与纯MCM-41介孔分子筛相比磁性MCM-41介孔分子筛的吸附性能略有下降，但磁性MCM-41介孔分子筛在磁场作用下可以快速分离。对吸附过程进行吸附模型拟合研究发现，吸附过程更接近Langmuir模型，说明吸附过程为单分

7、子层吸附。并且吸附性能受吸附条件影响较大，在罗丹明B初始浓度为100mg/L，温度为20℃，溶液pH值为4.0的条件下，吸附剂的最佳加入量为0.5g/L，吸附进行120min时，对罗丹明B的去除率达86.7%。对吸附后的磁性MCM-41介孔分子筛重复进行3次吸附解吸操作，结果表明，磁性MCM-41介孔分子筛仍然具有很高的吸附性，并且它的吸附能力还可以保持在70%左右，重复性实验表明制备的磁性MCM-41介孔分子筛吸附剂具有良好的稳定性，可以被进行多次重复利用。I关键词：MCM-41介孔分子筛；四氧化三铁；磁性吸附剂；磁分离；罗丹明BIIAbstr

8、actMolecularsieveisakindofmesoporousmaterialwithporousstructure,whic