有序介孔碳的合成、改性及性能研究.pdf

1、介孔碳材料是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的一種新型非硅基介孔材料，以其特有的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)為介孔材料的研究和應(yīng)用開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。在催化、吸附、分離、儲(chǔ)氫、電化學(xué)等方面展現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景。
　　 本文首先采用水熱法合成了純硅基介孔材料SBA-15，然后以合成的SBA-15為模板，蔗糖為碳源，采用硬模板法制備了介孔碳CMK-3。通過(guò)X射線粉末衍射(XRD)，N2吸附-脫附，傅里葉變換紅外(FT-IR)，透射電子顯微鏡(TEM)，綜合熱分析(TG-DSC

2、)等手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征，并以亞甲基藍(lán)和重金屬Cd2+為模擬污染物研究了CMK-3的吸附性能，對(duì)其吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:合成的CMK-3具有大的比表面積和規(guī)則排列的二維六方孔道結(jié)構(gòu)，是SBA-15良好的反相復(fù)制品。CMK-3對(duì)亞甲基藍(lán)和Cd2+都有極好的吸附效果，其吸附過(guò)程可以自發(fā)進(jìn)行且為放熱過(guò)程，可以由準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程來(lái)解釋。
　　 其次，以合成的CMK-3為原料，采用溶膠-凝膠法制備了不同CMK-3含量的C

3、MK-3/TiO2復(fù)合材料。對(duì)合成的樣品進(jìn)行了表征，并以亞甲基藍(lán)為模型降解物，分別研究了其在紫外光和可見(jiàn)光下的光催化性能，并對(duì)其光催化降解動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探討。結(jié)果表明:復(fù)合樣品的光吸收帶邊發(fā)生明顯“紅移”，在紫外-可見(jiàn)光區(qū)域的光吸收范圍增大;介孔碳CMK-3的摻雜量分別為lwt％、5wt％且熱處理溫度為450℃時(shí)，在紫外光和可見(jiàn)光下的光催化降解性能最好;制備的復(fù)合樣品經(jīng)4次重復(fù)使用后仍保持較高的光催化活性。紫外光和可見(jiàn)光下亞甲基藍(lán)的光催化