掺氮介孔碳材料的制备及其吸附性能研究.pdf

学 校 代 码 10459
学号或申请号 201312232696
密 级

硕 士 学 位 论 文
掺氮介孔碳材料的制备及其吸附性能研究
作 者 姓 名：孙会岭
导 师 姓 名：刘国际 教授
学 科 门 类：工学
专 业 名 称：化学工艺
培 养 院 系：化工与能源学院
完 成 时 间：
A thesis submitted to
Zhengzhou University
for the degree of Master
The Preparation and Adsorption study of Nitrogen-doped
Mesoporous Carbon Material Synthesis
By Huiling Sun
Supervisor: Professer Guoji Liu
Chemical Technology
School of Chemical Engineering and Energy
May, 2016
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学位论文作者： 日期： 年 月 日
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学位论文作者： 日期： 年 月 日
摘要
摘要
介孔碳材料因具有高比表面积和孔体积、可调节的孔道结构和孔径大小均
一等优点，在染料和重金属离子的吸附方面表现出良好性能。介孔碳材料的疏
水性和缺乏活性位点，限制其吸附应用，而氮元素掺杂的介孔碳材料可改善其
表面缺陷，提高吸附性能。本论文以两种苯并噁嗪为前驱体和两种介孔 SiO2 为
硬模板制备了两种不同含氮量和结构的含氮介孔碳材料，研究了其对甲基橙染
料和重金属离子 Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和 Ni(Ⅱ)的吸附性能。
以离子液体[C12mim]Br 为模板剂，以水和乙醇作为共溶剂，TEOS 为前驱体，
在碱性条件下制备了介孔 SiO2 球。用扫描电镜和 N2 吸附/脱附为表征手段，考
察了乙醇/水体积比、氨水浓度和[C12mim]Br 的浓度对样品形貌和结构的影响，
获得粒径大小可调（350 nm-667 nm）、孔径大小分布窄（ nm）、高比表面积
2
（312-1016 m /g）的有序介孔 SiO2。分别以离子液体[C8mim]Br、[C16mim]Br、
[C18mim]Br 为模板剂制备孔道结构