二氧化硅納米纖維于鋁膜腔體內(nèi)的合成研究.pdf

1、進入21世紀以來，納米技術(shù)作為一門新興學科，引起了物理、化學、生物、材料等較多領(lǐng)域的極大興趣和關(guān)注。隨著納米科技的不斷發(fā)展，人們通過多種手段相繼合成出具有不同形貌的納米材料。典型的一維納米材料有如納米管、納米線、納米棒、納米帶等，其中二氧化硅納米纖維因其獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能被廣泛應用于催化劑載體、傳感器、藥物緩釋和環(huán)境治理等領(lǐng)域。特別是其大的比表面積和表面存在大量的羥基，使其成為一種理想的金屬離子吸附分離材料。
　　本論文分別在

2、以有機小分子為模板和無有機模板劑的條件下，采用溶膠凝膠的方法，通過壓力誘導的方式，于多孔陽極氧化鋁膜腔體內(nèi)進行了二氧化硅納米纖維材料的合成。利用N2吸附脫附(BET)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等表征手段，考察了正硅酸乙酯(TEOS)濃度、晶化時間對二氧化硅納米纖維產(chǎn)物形貌的影響，實驗制得的復合功能鋁膜成功用于金屬離子(Fe2+)的分離，同時考察了溶液的pH值、流速等因素對吸附分離的影響。具體工作如下：
　

3、　(1)以有機小分子為模板于鋁膜腔體內(nèi)的二氧化硅納米纖維的合成及其對金屬離子(Fe2+)的吸附分離性能研究。
　　在以有機小分子葡萄糖為模板于鋁膜腔體內(nèi)合成二氧化硅納米纖維體系中，通過N2吸附-脫附分析表明：當晶化時間為24 h時，此時的比表面積為7.1874 m2/g，孔體積為0.0394 mL/g。通過TEM可以看到，在形成的二氧化硅納米纖維表面，分布著大小較為均一的孔道。
　　在以有機小分子DBTA為模板于鋁膜腔體內(nèi)合

4、成二氧化硅納米纖維體系中，通過N2吸附-脫附分析表明：當晶化時間為24 h時，此時的比表面積為12.0531 m2/g，孔體積為0.0384 mL/g。由TEM可以看出，合成的二氧化硅納米纖維表面具有較為明顯的孔狀結(jié)構(gòu)。
　　通過上述方法制得的復合功能鋁膜被應用于吸附分離金屬離子(Fe2+)，結(jié)果表明：實驗固定Fe2+的量為1.0μg/mL，最佳吸附條件為pH為5.0，流速1.5 mL/min，試樣體積為2 mL。
　　(2

5、)以無有機模板劑為模板于鋁膜腔體內(nèi)的二氧化硅納米纖維的合成及其對金屬離子(Fe2+)的吸附分離性能研究。
　　在無有機物為模板的情況下于鋁膜腔體內(nèi)進行二氧化硅納米纖維合成研究中發(fā)現(xiàn)，改變正硅酸乙酯的濃度和調(diào)節(jié)反應時間對產(chǎn)物的形貌產(chǎn)生一定的影響，最佳制備條件為正硅酸乙酯濃度為0.4 mol/L，晶化時間為48 h時，制得的納米纖維長60μm，直徑約為100 nm。
　　實驗將無有機物為模板情況下制得的復合功能鋁膜成功用于金屬離