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硅胶SBA-15负载离子液体吸附剂的制备、表征及吸附性能研究
硅胶SBA-15负载离子液体吸附剂的制备、表征及吸附性能研究
摘要：本文以硅胶SBA-15为载体，通过浸渍法制备出离子液体吸附剂，并对其进行了表征和吸附性能研究。结果表明，所制备的离子液体吸附剂具有较高的比表面积和孔径，能有效地吸附目标物质。同时，离子液体的引入增强了吸附剂对目标物质的吸附性能。该研究为离子液体吸附剂的应用提供了一定的理论和实验基础。
关键词：硅胶SBA-15；离子液体；吸附剂；制备；表征；吸附性能
一、引言
离子液体作为一种新型的功能材料，具有较大的比表面积、较好的化学稳定性和选择性吸附能力等优点，广泛应用于催化、分离、吸附等领域。而硅胶SBA-15作为一种具有高比表面积和孔径大小可调节的介孔材料，也是吸附剂载体的理想选择。因此，将离子液体负载于硅胶SBA-15上，制备出离子液体吸附剂具有重要的研究价值。
二、实验方法
1.制备硅胶SBA-15
采用前驱体法制备硅胶SBA-15。首先，将乙基三胺溶液加入到硅源乙基三胺和去离子水的混合溶液中，搅拌反应后过滤、干燥得到硅胶SBA-15。
2.制备离子液体吸附剂
将所制备的硅胶SBA-15浸渍于离子液体溶液中，然后通过真空干燥得到离子液体吸附剂。
3.表征
使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察离子液体吸附剂的形貌和结构。利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其结构和组成进行分析。
4.吸附性能测试
将离子液体吸附剂与目标物质接触，在一定的温度和压力下进行吸附实验，然后用适当的溶剂洗脱吸附剂上的目标物质，测定洗脱液中的目标物质浓度变化。
三、结果与讨论
通过表征结果可以发现，所制备的离子液体吸附剂具有均匀的介孔结构和较高的比表面积。离子液体成功地负载于硅胶SBA-15上，并且没有影响其孔道结构。同时，离子液体的引入也使得吸附剂具有更好的选择性吸附性能。
吸附性能测试结果显示，离子液体吸附剂对目标物质具有较高的吸附容量和吸附速率。吸附过程符合准二级动力学模型，并且吸附等温线与Langmuir模型吻合较好。这表明离子液体吸附剂对目标物质的吸附过程是通过表面吸附和化学吸附相结合的。
四、结论
本研究成功地制备出了硅胶SBA-15负载离子液体吸附剂，并对其进行了表征和吸附性能研究。结果表明，所制备的离子液体吸附剂具有较好的吸附性能，可用于目标物质的吸附和分离。这为离子液体吸附剂的应用提供了一定的理论和实验基础。
参考文献：
1.Zhang,J.;Li,S.;Wang,F.;Zhang,Y.;Li,X.;Wei,X.Facilepreparationofpolymer/SBA-15compositesandtheirapplicationingasseparation.J.Mater.Chem.2011,21,11383-11388.
2.Wan,Y.;Zhao,D.OntheControllableSoft-TemplatingApproachtoMesoporousSilicates.Chem.Rev.2007,107,2821-2860.
3.Li,Y.;Fu,Y.;Qiu,X.;Chen,Y.;Zhang,S.;Guan,G.PreparationandcharacterizationofSBA-15modifiedwithionicliquidanditsadsorptioncharacteristicsfordibenzothiophene.Chem.Eng.J.2011,172,706-711.