落叶松基复合材料SiO2@C的制备及其对染料的吸附行为研究

• 作者: 刘小克 孔凡功 张玉杰 赵鑫 郭留柱
• 来源期刊: 林产化学与工业
• 学科: 工学
• 关键词: 落叶松木屑 SiO2@C复合材料 原位掺杂 结构调控 染料吸附
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 页码范围: 120-128
• 页数: 9页
• 分类号: TQ35
• 字数: 5956字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0253-2417.2020.01.017

摘要

以落叶松木屑为原料,SiO2为孔结构调控剂,采用一步原位掺杂法制备了落叶松基SiO2@C复合材料,探讨了炭化温度、模板剂SiO2对复合材料孔结构及吸附性能的影响.利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气的吸附/脱附、拉曼光谱、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)仪和X射线光电子能谱(XPS)对复合材料进行表征,并以乙基紫染料为模型物研究了复合材料的吸附行为.研究表明:随着炭化温度由700℃升高至900℃,SiO2@C复合材料的形貌由交联的球形形貌转变为网状结构,孔隙结构由整体无序向局部有序转变,比表面积由538 m2/g提高到780 m2/g;经900℃炭化制备的复合材料SiO2@C-900具有较高的比表面积和有序的孔隙结构,对乙基紫染料的吸附值高达378 mg/g,在温度55℃,pH值7的最佳吸附条件下,对乙基紫染料的脱除率达99％;重复利用5次后,脱除率仍在97％以上,说明复合材料稳定性良好.SiO2@C复合材料对染料的吸附符合Langmuir吸附等温模型,吸附动力学符合准二级动力学,即主要是化学吸附.