2-吡啶甲醛功能化SBA-15介孔材料的制备及其对Cr(Ⅲ)离子的吸附

摘要

通过席夫碱反应将2-吡啶甲醛成功嫁接到氨基化的SBA-15介孔分子筛上,本文获得了一种新型功能化SBA-15吸附剂(N-SBA-15)。采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、元素分析、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、热重分析和氮气吸附-脱附等手段对N-SBA-15的表面官能团、形貌、孔道结构和表面化学性质进行了详细的表征分析。利用N-SBA-15对水溶液中的Cr(Ⅲ)进行了吸附实验,其最大吸附容量为84.3mg/g。动力学分析和等温吸附研究结果表明,N-SBA-15对Cr(Ⅲ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型。吸附热力学分析表明,该吸附过程是自发的吸热过程(ΔG0、ΔH>0)。吸附机理分析表明该吸附过程主要是由N-SBA-15表面有机官能团与Cr(Ⅲ)的配位作用实现的。而且,N-SBA-15吸附剂经过5次吸附-脱附测试,仍然对Cr(Ⅲ)具有较高的吸附容量。