磁性MCM-41及磁性Ti-MCM-41的制備及性能.pdf

1、MCM-41具有長(zhǎng)程有序的孔隙結(jié)構(gòu)，比表面積大，孔徑在介孔范疇，對(duì)于多數(shù)大分子有機(jī)污染物均具有良好的吸附性能，在有機(jī)廢水吸附處理方面展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。由于MCM-41分子篩骨架中晶格缺陷位少，催化活性不高。將Ti引入MCM-41對(duì)其表面酸性位和催化氧化活性有較大改善，尤其在催化大分子污染物氧化方面有較好的催化性能。但是，由于Ti-MCM-41的粒徑小，固液分離非常困難，活性組分極易流失。磁性催化劑在外部磁場(chǎng)的作用在下，容易實(shí)現(xiàn)細(xì)小催

2、化劑的快速分離。
　　本文分別構(gòu)造了磁性MCM-41和磁性Ti-MCM-41分子篩，MCM-41介孔結(jié)構(gòu)有助于有機(jī)物在孔道內(nèi)的吸附和擴(kuò)散，Ti-MCM-41分子篩的Ti活性中心有助于使吸附的有機(jī)物降解，內(nèi)部的磁性介質(zhì)為超順磁性的鐵酸鎳。首先采用水解-縮合法制備了MCM-41和Ti-MCM-41凝膠，再采用水熱合成法制備了MCM-41/NiFe2O4和Ti-MCM-41/NiFe2O4磁性催化劑。通過(guò)掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(T

3、EM)、氮?dú)馕矫摳?BET)、X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)、振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等手段對(duì)樣品進(jìn)行表征。結(jié)果表明制備的MCM-41/NiFe2O4和Ti-MCM-41/NiFe2O4具有明顯的殼/核型結(jié)構(gòu)，顆粒分布均勻，呈超順磁性，在外加磁場(chǎng)條件下，磁性催化劑可全部聚集回收。由氮?dú)馕矫摳剑˙ET）結(jié)果表明，合成的MCM-41/NiFe2O4比表面積為853.33m2/g，介孔平均為3.38nm；Ti-MCM-41/

4、NiFe2O4比表面積為480.7 m2/g，介孔平均孔徑為3.19 nm。以單寧酸廢水為模擬污染物，對(duì)MCM-41/NiFe2O4進(jìn)行了吸附性能的評(píng)價(jià)，對(duì)Ti-MCM-41/NiFe2O4進(jìn)行了光催化性能評(píng)價(jià)。結(jié)果表明MCM-41/NiFe2O4對(duì)單寧酸廢水的最大吸附量為114.4 mg/g。Ti-MCM-41/NiFe2O4在UV/H2O2、單寧酸初始pH=9光催化條件下，240min時(shí)單寧酸降解率達(dá)94.63％，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)表明制備