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APTES改性玻璃滤料的制备及过滤性能研究
APTES改性玻璃滤料的制备及过滤性能研究
摘要：
APTES(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)是一种常用的有机硅改性剂，具有良好的界面活性和亲水性能。本研究以玻璃滤料为基材，采用溶液浸渍法制备了APTES改性玻璃滤料，并研究了改性后的滤料的过滤性能。结果表明，APTES改性玻璃滤料具有较好的孔隙结构和亲水性能，对水中的悬浮颗粒具有良好的过滤效果。因此，APTES改性玻璃滤料在水处理领域具有广阔的应用前景。
关键词：APTES；玻璃滤料；改性；溶液浸渍法；过滤性能
1引言
水是生命之源，保障水质安全是人类面临的重大挑战之一。目前，传统的水处理方法主要包括沉淀、过滤、氧化还原和消毒等过程。滤料作为水处理过程中的关键材料，对提高水处理效果起着重要的作用。然而，传统的滤料材料存在一些问题，如过滤效果差、易堵塞、难以再生等。因此，研究新型滤料材料具有重大意义。
有机硅改性材料由于其优良的性能在水处理领域得到广泛关注。APTES是一种常用的有机硅改性剂，由于其包含的aminopropyl和三乙氧基硅基团可以增强材料表面的亲水性，从而提高滤料的过滤性能。因此，本研究采用APTES改性玻璃滤料作为研究对象，通过溶液浸渍法制备APTES改性玻璃滤料，并研究了其过滤性能。
2实验方法
2.1材料
本实验所用的材料包括：玻璃滤料、APTES改性剂、甲醇、去离子水。
2.2制备方法
首先，将玻璃滤料进行超声清洗，并在60℃的烘箱中烘干。然后，将APTES改性剂与甲醇按1:10的体积比例混合，并加热至70℃。将烘干后的玻璃滤料放入混合溶液中，保持搅拌30分钟。将改性后的玻璃滤料取出，并在80℃的烘箱中烘干4小时。最后，将改性后的玻璃滤料进行去离子水清洗，并在烘箱中烘干至常温。
2.3测试方法
采用扫描电子显微镜(SEM)对改性后的玻璃滤料的孔隙结构进行表征。同时，使用接触角仪测定改性后的玻璃滤料的亲水性能。将改性后的玻璃滤料应用于水中的悬浮颗粒过滤，并通过浊度测试评估过滤效果。
3结果与讨论
3.1材料表征
通过SEM观察，可以清晰地看到APTES改性后的玻璃滤料具有更加均匀的孔隙结构。该结果表明，APTES的引入能够改善玻璃滤料的孔隙结构，提高其过滤效果。
通过接触角仪测试，发现APTES改性后的玻璃滤料的表面接触角显著减小，亲水性能明显增强。这表明APTES的引入提高了滤料表面的亲水性，使得滤料更易湿润，具有更好的过滤性能。
3.2过滤性能测试
将改性后的玻璃滤料应用于水中的悬浮颗粒过滤，并通过浊度测试评估过滤效果。实验结果显示，APTES改性玻璃滤料具有良好的过滤效果，能够有效去除水中的悬浮颗粒，水的浊度明显下降。
4结论
本研究成功制备了APTES改性玻璃滤料，并研究了其过滤性能。通过SEM和接触角仪的分析，证明了APTES的引入能够改善玻璃滤料的孔隙结构和亲水性能。水中的浊度测试结果表明，APTES改性玻璃滤料具有良好的过滤效果。因此，APTES改性玻璃滤料在水处理领域具有广阔的应用前景。
参考文献：
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