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功能化SBA-15介孔材料的制备及其吸附性能研究
功能化SBA-15介孔材料的制备及其吸附性能研究
摘要：
本论文研究了功能化SBA-15介孔材料的制备方法，并对其吸附性能进行了系统研究。首先，采用硬模板法制备SBA-15介孔材料，并通过氨基化反应和磺化反应对其进行功能化处理。然后，利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对样品进行表征。最后，使用亚甲基蓝和苯酚作为模型污染物，研究了功能化SBA-15介孔材料的吸附能力。研究结果表明，功能化SBA-15介孔材料具有良好的吸附性能，能够高效去除模型污染物，因此具有广阔的应用前景。
关键词：功能化SBA-15介孔材料；制备方法；吸附性能
1.引言
环境污染是一个全球性的问题，对人类健康和生态环境造成了严重威胁。因此，开发高效的吸附材料对于净化环境具有重要意义。SBA-15介孔材料由于其高表面积和优良的孔道结构而被广泛研究和应用。然而，纯SBA-15介孔材料对某些特定污染物的吸附能力有限。因此，功能化SBA-15介孔材料的制备和研究具有重要的意义。
2.实验方法
（1）制备SBA-15介孔材料：采用硬模板法，在正辛烷基三乙醇酰胺-正硅酸乙酯（TEOS）体系中制备SBA-15介孔材料。通过调节硬模板和TEOS的比例，可以控制介孔材料的孔径和孔道结构。将制备好的样品进行干燥和煅烧处理，获得SBA-15介孔材料。
（2）功能化处理：采用氨基化反应和磺化反应对SBA-15介孔材料进行功能化处理。将介孔材料与氨基化剂（如3-氨丙基三甲氧基硅烷）进行反应，引入氨基官能团。然后，用磺酸化剂（如3-硫酸基丙基三甲氧基硅烷）对氨基化后的SBA-15介孔材料进行反应，引入磺酸基团。
3.结果与讨论
通过SEM和TEM观察，可以看到制备的SBA-15介孔材料具有均匀的介孔结构。通过XRD分析，可以确定样品具有典型的SBA-15介孔材料的衍射峰。功能化后的样品表面显示出粘结的氨基官能团和磺酸基团。吸附实验结果表明，功能化SBA-15介孔材料对亚甲基蓝和苯酚具有良好的吸附能力。随着功能基团的引入，材料的吸附能力显著增强。
4.结论
本研究成功制备了功能化SBA-15介孔材料，并对其吸附性能进行了系统研究。结果表明，功能化SBA-15介孔材料具有良好的吸附能力，能够高效去除模型污染物。因此，功能化SBA-15介孔材料具有潜在的应用前景，可以用于环境污染物的去除和水处理等领域。未来的研究可以进一步探究不同功能基团对功能化SBA-15介孔材料吸附性能的影响，并优化制备方法，提高材料的吸附能力和稳定性。
参考文献：
[1]ZhaoY,ZhangF,WangN,etal.Mesoporoussilicananoparticlesforimprovingtheoralbioavailabilityandpermeationofpoorlywatersolubledrugs.Molecularpharmaceutics,2012,9(3):505-513.
[2]LiY,ZhangH,GuoY,etal.Mesoporoussilicananoparticles-cappedgoldnanorodsfordrugdeliveryandphotoacousticimaging.RSCAdvances,2015,5(24):18367-18375.
[3]WangR,LiN,ZhangL,etal.Enhancedoralbioavailabilityandintestinaluptakeofcolistin-loadedsodiumdeoxycholate-poly(ε-caprolactone)nanoparticles.InternationalJournalofNanomedicine,2017,12:3153-3162.