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《石化技术与应用》[ISSN:1009-0046/CN:62-1138/TQ]

期数:

2024年5期

页码:

324-329

栏目:

出版日期:

2024-09-10

文章信息/Info

Title:

Preparation of monolayer amino-modified silica by aqueous phase and effect on adsorption of Pb2+

文章编号:

1009-0045（2024）05-0324-06

作者:

韩璐1; 叶杰铭2; 杨玉琼3; 王景元3*; 肖海成3

（1.中国石化燕山石化公司 合成树脂厂，北京 102500；2.中国石化北京化工研究院，北京 100013；3.中国石油石油化工研究院，北京 102206）

Author(s):

HAN Lu1;  YE Jie-ming2;  YANG Yu-qiong3;  WANG Jing-yuan3;  XIAO Hai-cheng3

（1.Synthetic Resin Factory of Yanshan Petrochemical Company，SINOPEC，Beijing 102500，China；2.Beijing Research Institute of Chemical Industry，SINOPEC，Beijing 100013，China；3.Petrochemical Research Institute， PetroChina，Beijing 102206，China）

关键词:

二氧化硅; 硅烷偶联剂; 氨基改性; 铅离子（Pb2+）; 吸附效果

Keywords:

silica; silane coupling agent; amino modification; lead ion （Pb2+）; adsorption effect

分类号:

TQ 127.2

DOI:

DOI：10.19909/j.cnki.ISSN1009-0045.2024.05.0324

文献标识码:

B

摘要:

采用硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧硅烷（APTES）和（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（AEAPTMS），通过水相工艺分别制备出单层氨基改性二氧化硅（SiO2-APTES和SiO2-AEAPTMS，用作吸附剂），采用透射电子显微镜、红外光谱分析仪、热重-差热分析仪、元素分析仪等仪器对其进行了表征，考察了Pb2+ 吸附效果的影响因素，确定了最佳吸附条件。结果表明：当偶联剂添加量（质量分数）小于15%时，可实现二氧化硅的单层氨基改性；在初始Pb2+质量浓度为200 mg/L，pH值为6，吸附时间为60 min的优化条件下，SiO2-APTES和SiO2-AEAPTMS对Pb2+的最大吸附量分别达到18.48，34.75 mg/g；吸附过程均符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附模型，均为单分子层的化学吸附过程；吸附剂重复使用5次后，Pb2+吸附量仍超过最大吸附量的90%，具有良好的循环使用性能。

Abstract:

Monolayer amino-modified silica （SiO2-APTES and SiO2-AEAPTMS， used as adsorbents） was prepared by aqueous phase process by using silane coupling agents γ-aminopropyltriethoxysilane（APTES） and（β-aminoethyl） -γ- aminopropyltrimethoxysilane（AEAPTMS）， which was characterized by using transmission electron microscopy， infrared spectroscopy analyzer， thermogravimetric differential thermal analyzer， elemental analyzer， and other instruments. The influence factors of Pb2+ adsorption effect was investigated， and the optimal adsorption conditions were determined. The results showed that when the additive amount of coupling agent（mass fraction） was less than 15%， the monolayer amino modification of silica could be achieved. The maximum adsorption capacity of SiO2-APTES and SiO2-AEAPTMS for Pb2+ reached 18.48，34.75 mg/g， respectively，under the optimized conditions of an initial Pb2+ mass concentration of 200 mg/L， pH value of 6， and adsorption time of 60 min. The adsorption process conforms to the pseudo second-order kinetic model and Langmuir adsorption model， both of which were monolayer chemical adsorption process. The adsorption capacity of Pb2+ still exceeded 90% of the maximum adsorption capacity after the adsorbent repeated for 5 times， indicating the good cyclic performance.

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备注/Memo

备注/Memo:

中国石油重大科技专项资助项目（项目编号：2020 E-2802 GF）

常用功能

更新日期/Last Update: 2024-09-10