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3 结果与讨论 10
3.1 材料的表征 10
3.1.1 RHMCM-41的表征 10
3.1.2 CH3-MCM-41的表征 12
3.2 RHMCM-41的吸附性能 15
3.2.1 吸附动力学 15
3.2.2 吸附等温线 16
3.2.3 吸附热力学 18
3.2.4 pH的影响 19
3.2.5 投加量的影响 20
3.3 CH3-MCM-41的吸附性能 21
3.3.1 不同条件下的材料性能比较 21
3.3.2 吸附动力学 22
3.3.3 吸附等温线 24
3.3.4 吸附热力学 25
3.3.5 pH的影响 26
3.3.6 投加量的影响 27
3.3.7 吸附机理 28
结 论 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
1 引言
1.1 2,4-DNT概述
2,4-二硝基甲苯（2,4-DNT）是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于染料、油漆、涂料的制备，也是生产炸药的主要原料。2,4-二硝基甲苯对水生生物有毒害作用，被其污染的水体略带苦的金属，呈淡黄色。当浓度达10mg/L时，可造成鱼类及水生物的死亡。另外，2,4-二硝基甲苯也是一种致癌性物质。
常用的DNT废水的处理工艺主要有焚烧法、吸附法、臭氧氧化法、好氧生物法、厌氧法等[1]。其中，吸附法是利用多孔物质比表面积大的特点，使水相中的DNT转移到固相吸附剂中的一种简单快速的方法。
1.2 MCM-41概述
1.2.1 MCM-41的特点
有序介孔材料是在20世纪90年代迅速兴起的一种新型材料，其应用范围涉及到化学化工、生物医药、环境和能源等诸多领域。1992年，Kresge等人在Nature杂志上首次报道了一种名为MCM-41的有序介孔材料，它是一种新型的纳米结构材料。这种材料具有孔道呈751方有序排列、大小均匀、孔径可在2~10nm范围内连续调节、比表面积大等特点。由于MCM-41具有空旷的结构和巨大的比表面积，因此它在催化和吸附方面的能力尤为突出，研究人员正致力于将其应用于吸附剂、非均相催化剂、各类载体和离子交换剂等领域。
1.2.2 MCM-41的合成
合成MCM-41，简而言之，需要模板剂和硅源。常用模板剂为十751烷基三甲基溴化铵（CTAB），常用硅源有硅酸钠、硅溶胶和正硅酸乙酯等，也有报道[2]称利用稻壳提取二氧化硅作为合成MCM-41的硅源。而常用的合成方法有水热晶化法、室温合成、焙烧合成、微波合成、蒸汽相合成、干粉法合成等[3]。
既然合成MCM-41需要模板剂和硅源两种物质，那么不同模板剂或者不同硅源合成的MCM-41的性质就会有差别，并且所需要的条件也不相同。刘雷等[4]研究了模板剂因素的影响，分别采用十751烷基三甲基溴化铵和十751烷基三乙基溴化铵作为模板剂，硅溶胶为硅源，用水热晶化法再碱性（NaOH）介质中合成了MCM-41介孔分子筛样品。通过XRD、N2吸附-脱附、TG-DTA、IR等测试手段对这两种样品进行了对比表征分析，考察了两种不同模板剂对其晶体结构、比表面积及孔径大小的影响。而许俊强等[5]则考察了硅源这一个因素，以十751烷基三甲基溴化铵为模板剂，分别以无机硅（普通硅酸钠、高模数比硅酸钠和硅溶胶）和有机硅（正硅酸乙酯）作为硅源，采用水热法合成了钒改性的介孔硅基分子筛V-MCM-41，研究了硅源在不同pH值下对合成介孔分子筛的比表面积、孔径和孔体积的影响。
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