选择性酸浸热活化天然绿泥石制备多孔二氧化硅材料

摘要

在本研究中,通过选择性酸浸热活化的绿泥石制备出高表面积的多孔二氧化硅材料。首先,绿泥石通过高温预煅烧处理转变为热活化绿泥石,再利用盐酸溶液对其进行酸处理,结构中的活性成分(MgO、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3))被选择性地浸出,从而在活化绿泥石的片状氧化硅骨架上原位形成纳米孔道,最终得到片状多孔二氧化硅材料。热活化绿泥石制备多孔二氧化硅的最佳工艺条为:绿泥石煅烧温度为600℃反应温度为90℃,盐酸浓度为3 mol/L,反应时间为2 h,得到最大比表面积为333 m^(2)/g。通过^(27)Al MASNMR研究了热处理过程中绿泥石中Al的结构变化和选择性酸浸特性之间的关系,发现绿泥石在热活化过程中Al配位结构由AlVI转变为AlV,Al的配位对绿泥石的酸溶性有重要影响。通过静态吸附实验探讨了制备的多孔二氧化硅对亚甲基蓝有机染料的吸附性能,在pH值为7、温度为25℃时,对亚甲基蓝的最大饱和吸附量为148.79 mg/g,表明其对有机染料具有良好的吸附作用。