阳离子介孔SiQ的制备、表征及其对水中HPAM的吸附性能
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其 独特 的表 面特 征 与孔 结 构 使 其 具有 优 良的 吸附 性能 ， 成 为 吸 附材 料 研 究 的热 点＿ １ ” ］ 。本 实 验 以 三嵌段 共 聚 物 聚 环 氧 乙 烷一 聚 环 氧 丙 烷一 聚 环 氧 乙 烷（ Ｐ １ ２ ３ ） 为模 板 剂 合 成 介 孔 ｓ ｉ Ｏ ， 采用 丫 一 氨 丙 基 三 乙氧基 硅烷对 介孔 ｓ ｉ Ｏ 进 行 阳离 子 改 性 ， 并 且 对 阳离子 介 孔 Ｓ ｉ Ｏ 。的 物 化 性 质 与 孔 结 构 进 行 表 征， 考 察其 对水 中 ＨＰ ＡＭ 的 吸附效 果 。
不仅 吸 附量小 ， 再 生也 困难 。 介 孔材 料是 一 种孑 Ｌ 径介于 ２ ～５ ０ ｎ ｒ ｎ之 间 的 具 有 巨大 比表 面 积 和 三 维 孔 道 结 构 的新 型 材 料 ，
结构 ； 用 全 自动 快 速 比表 面 积 及 介 ： ＫＩ 微 孔 分 析 仪
（ ＡＳ ＡＰ ２ ０ ２ ０ ） 分析 材料 的 比表 面 积及 孔 结 构 ； 用 傅
搅 拌 １天 。将溶 液 转入 水 热 反 应釜 中于 １ ２ ０℃下
晶化 １天 ， 自然 冷 却 后 抽 滤 ， 洗涤 ， 将 所 得 固体 于
５ ０℃下 干燥 。干燥 后 的 固体于 马福 炉 中 ５ ５ ０℃下 焙烧 ６ ｈ ， 即得 介孑 Ｌ Ｓ ｉ Ｏ 。
取 １ ． ０ ｇ介 孔 Ｓ ｉ Ｏ：于 洁 净 无 水 的 圆 底 烧 瓶
孔径为 ６ ． ９ ４ ｎ ｍ； 在 吸附 时间 为 １ ２ ０ ａｉ ｒ ｎ 、 吸附温 度 为 ５ Ｏ℃、 阳离子 介孔 Ｓ ｉ Ｏ。与 ＨＰ ＡＭ 水 溶 液 的 质 量 比 为
４：ｌ 、 溶液 初始 ｐ Ｈ值 为 ６ ． ５时 ， 阳离 子 介 孔 Ｓ ｉ Ｏ ｚ 对 水 中 ＨＰ ＡＭ 的吸 附 量 达 到 １ ３ ４ ０ ｍｇ ／ ｇ 。 关 键 词 ：阳离 子 介孔 Ｓ ｉ Ｏ 吸附 聚 丙 烯 酰 胺
石
油
炼
制
与
化
ห้องสมุดไป่ตู้
工
２ ０ １ ３年 ５月
基 础 研 究
ＰＥＴＲ０ ＬＥＵ Ｍ ＰＲ０ ＣＥＳＳＩ Ｎ Ｇ ＡＮ Ｄ ＰＥＴ ＲＯ ＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡ Ｉ Ｓ
第４ ４卷 第 ５ 期
阳离子介孔 Ｓ ｉ 的制备 、表征及 其对 水 中 Ｉ － Ｉ Ｐ Ａ Ｍ 的吸 附性 能
王 庆 ，秦 晓 梁 ，周 朝 昕
１ ， 一 氨丙基 三 乙氧 基 硅 烷 、 甲苯、 无水乙醇 、 乙酸 钠 、 水合硫酸铝 、 碘化镉、 溴水 、 甲酸 钠 ， 均为分析纯 ；
ＨＰ ＡＭ ， 北京 恒 聚有 限公 司生 产 。 用 Ｘ射线 衍射 （ Ｄ ８ 一 Ｆ ＯＣ ＵＳ ） 分 析 材 料 的 晶 相
力强 ， 稳 定性 高 ， 难 以净 化 。 这 种 污 水 若 直 接 排 放， 其 中 的 ＨＰ ＡＭ 会 进 入 地 层 ， 改 变 水 体 的物 化 性 质 。ＨＰ ＡＭ 水解 的残 余 单 体 丙 烯 酰胺 （ ＡＮ） 对 人和 动植 物 的神经 系统 也有 危害 ＿ ４ ］ 。ＨＰ ＡＭ 的处 理方 法有 物理 法 。 ］ 、 化 学 法 。 及生 物 法口 删 ， 物 理法 中的吸 附具有 成 本低 廉 、 净 化效 果 好 、 无 二 次 污染 等优 势 ， 成 为 最 有 吸 引 力 的研 究 方 向。高 分 子 聚合物 的分 子链 较 长 ， 难 以进 入 吸 附 剂孔 内 ， 需 要 吸附 剂表 面有 特 定 的 功 能 键 与 其 结 合 ， 但 用 传 统 的活性 炭 吸 附剂 和膨 润 土 等 矿 物 处 理 ＨＰ ＭＡ，
聚合物 驱广 泛 应 用 于 我 国 三次 采 油 过程 ＿ １ ］ ， 在 提高 原 油 采 收 率 的 同 时 ， 也 产 生 了大 量 污 水 。
这 种污 水不 仅含 油 量高 ， 而且 含 有 大 量 聚合 物 （ 主 要 为 聚丙烯 酰胺 ， ＨＰ ＡＭ） ， 水 相 的黏度 大 ， 携 油 能
（ ｉ ．中 国地 质 大学 材料 与 化 学 学 院 ，武 汉 ４ ３ ０ ０ ７ ４ ；２ ．兰 州 大 学 生 命 科 学 学 院 ）
摘 要 ：以三 嵌 段 共 聚物 聚 环 氧 乙 烷一 聚环氧丙烷一 聚 环 氧 乙烷 为 模 板 合 成 了 介 孔 Ｓ ｉ Ｏ ， 并用 Ｙ 一 氨丙 基三 乙 氧基硅烷（ ＡＰ ＴＥ ｓ ） 对其进行表面修饰 ， 得到阳离子介孔 Ｓ ｉ Ｏ 。利 用 小 角 Ｘ ＲＤ和 Ｎ 吸 附一 脱 附分 析 了其 孔 隙 结 构、 比表 面 积 和 孑 Ｌ 径 大小 ， 用 透射 电子显 微镜 （ ＴＥ Ｍ） 观察 了其孔形 状 及孔 的有 序度 ， 用 傅 里 叶 变 换 红 外 光 谱 （ Ｆ ， ｒ ＿ Ｉ Ｒ） 分 析 了其 结 构 和 表 面 官能 团 ， 并 研 究 了 阳离 子 介 孔 ｓ ｉ ０ 对水 中大量聚丙 烯酰胺 （ ＨＰ ＡＭ ） 的吸附特性 。 结果表 明： 介孔 Ｓ ｉ Ｏ ｚ成 功 地 实 现 了 阳离 子 化 ， 呈 规则 有 序 的 二 维 六 边 形 结 构 ， Ｂ Ｅ Ｔ 比表 面 积 为 ６ ６ ． ３ ｍ ／ ｇ ， 平 均
里 叶变换 红 外 光 谱 仪 （ Ａｖ ａ ｔ ａ ｒ ３ ７ ０ ） 测 试 材 料 的 官 能 团结 构 ； 用 透射 电子 显微 镜 （ Ｃ Ｍ１ ２ ） 观 察 材 料 的
孔道 排 列及孔 形 状 。
１ ． ２ 实 验方 法
１ ． ２ ． １ 介孔 Ｓ ｉ Ｏ ：的 制备 及 阳 离 子 化 将 ４ ． ０ ｇ Ｐ １ ２ ３溶 于 ７ ． ６ ｇ浓盐 酸 和 １ ５ ２ ｍＬ蒸馏 水 中 ， 搅 拌 ２ ｈ后 滴加 ８ ． ６ ｇ正 硅酸 乙酯 ， 于 ４ Ｏ℃下 继续 强烈
