塊狀SiO2氣凝膠的低成本常壓合成、纖維增強及對Cr3+、Fe3+的吸附性能研究.pdf

1、氣凝膠是一種由納米級超細微粒所聚集成的新型固態(tài)材料。由于氣凝膠獨特的性能，被廣泛應用于高效隔熱材料、催化劑及催化劑載體、氣體過濾材料等領域，因此氣凝膠具有重要的研究價值和廣闊的應用前景。本文的工作主要包括以下幾個方面:
　　 (1)以TEOS為原料，無水乙醇為溶劑，以草酸和氨水為催化劑，利用溶膠-凝膠法，在常壓干燥下制備了塊狀的SiO2氣凝膠，對制備的氣凝膠進行了表征。當TEOS，無水乙醇，草酸的體積比為1∶0.6∶0.2時，制

2、備的氣凝膠密度為0.254g/cm3，回彈效率為87.17％，比表面積為770.5m2/g，接觸角為143°。并首次采用水相萃取法和無水氯化鈣法對溶劑交換中消耗的大量正己烷進行了回收，回收的正己烷的純度大于98％，將為氣凝膠的規(guī)?；a(chǎn)降低成本。
　　 (2)采用溶膠-凝膠法分別制備了木質(zhì)素纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維、玻璃纖維、聚丙烯腈纖維等五種纖維增強型SiO2氣凝膠復合材料，并對其進行了表征。結(jié)果表明:聚丙烯腈纖維復合材料的

3、收縮率最小僅為9％，且比表面積最大，為583m2/g;玻璃纖維型復合材料的塊狀光滑度最好;聚丙烯型復合材料的透明度最高。纖維本身材質(zhì)的差別導致了其與凝膠粒子的結(jié)合程度有所差異，因而對復合材料塊體的透明度、比表面積、收縮率產(chǎn)生了影響，而五種纖維增強型氣凝膠復合材料的疏水性能均非常良好。
　　 (3)制備了不同改性劑、不同比例改性的SiO2氣凝膠，并利用制備的SiO2氣凝膠處理含Cr3+廢水，考察了改性劑種類，氣凝膠用量、吸附時間、

4、pH對吸附率的影響，結(jié)果表明:利用1∶15的HMDZ/n-hexane改性的氣凝膠，當pH為6.0，吸附時間為20h，吸附率最高，達到99％，能有效處理含Cr3+廢水。制備了不同改性劑、不同比例改性的SiO2氣凝膠，并利用制備的SiO2氣凝膠處理含F(xiàn)e3+廢水，考察了改性劑種類、吸附時間、氣凝膠用量對吸附效率的影響，并對廢水進行了動態(tài)吸附考察。結(jié)果表明:利用1∶5的TMCS/n-hexane改性的氣凝膠、吸附時間為4h對含F(xiàn)e3+廢水的