有序介孔碳负载纳米零价铁的合成及其对环状硝基污染物的转化(2)
2.2.1 有序介孔碳负载纳米零价铁复合材料的制备和表征 12
2.2.2 有序介孔碳负载纳米零价铁复合材料对硝基苯的吸附降解研究 13
3 实验结果与讨论 14
3.1 NZVI/OMC复合材料的表征及结构分析 14
3.1.1 XRD分析 14
3.1.2 N2吸附-脱附等温线 15
3.2 NZVI/OMC复合材料对硝基苯的吸附降解分析 17
3.2.1 硝基苯标准曲线的绘制 17
3.2.2 不同材料投加量对NB去除效果的影响 17
3.2.3 不同PH对NB去除效果的影响 18
3.2.4 不同初始浓度对NB去除效果的影响 19
3.2.5 NZVI/OMC对NB的去除机理分析 20
结 论 23
致 谢 24
参 考 文 献 25
1 绪论
1.1 有序介孔碳材料
有序介孔碳材料（OMC）是一种新型纳米结构材料。OMC除具有孔径分布窄，孔道结构规则，比表面积及孔容大等特点外，还具有良好的化学稳定性以及导热导电性能，在吸附[1]、分离[2]、催化剂载体[3]、环境修复[4]以及光、电、磁[5-7]等领域均展现出广阔的应用前景。相较于传统的沸石、活性炭等无序多孔材料，OMC由于其自身特性在吸附和物料传递等方面更具优势，因而关于OMC的合成、改性以及应用等成为国内外研究的热点。
1.1.1 有序介孔碳材料的发展
依据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的定义，介孔材料是指具有孔径大小在2~50nm范围内孔道结构的材料，它的出现是分子筛与多孔材料的发展史上的一次飞跃。1992年，美国Mobil公司的研究者[8]率先采用烷基季铵盐阳离子表面活性剂作为模板剂成功合成MCM-41（二文吹冰方结构p6m）、MCM-48（三文立方结构Ia3d）和MCM-50（层状结构）等M41S系列介孔材料。这类材料结构有序，孔径连续可调，使分子筛的孔径大小由微孔范围扩展到介孔尺寸，很快，有序介孔材料成为多孔材料研究领域中的一个新的热点。
有序介孔材料具有孔道结构规则有序，孔径分布窄且孔径尺寸连续可调，比表面积和孔容大，以及孔隙率高等特点，在吸附、分离、负载、催化、生物医药以及环境保护等领域具有广阔的应用前景，成为科学家们探索研究的前沿热点领域。随着研究的进行，有序介孔材料的体系逐渐扩展。依据化学组分的不同，介孔材料可以分为硅系和非硅系两大类。硅系介孔材料可以分为纯硅以及掺杂其他元素两类，主要集中在硅酸盐体系，如SBA系列，HMS系列等。其中杂原子的掺杂可以看作是杂原子取代原来硅原子的位置，不同杂原子的引入可以对材料的稳定性、亲疏水性质以及催化活性进行改性。非硅系介孔材料主要包括TiO2、Al2O3、MnO2等介孔金属氧化物、介孔硫属化物、介孔金属以及介孔碳等，极大地丰富了介孔材料的功能性质，为介孔材料开辟了新的应用领域。
OMC材料是在介孔硅的基础上发展起来的新型非硅基介孔材料。韩国科学家Ryoo等[9]于1999年最先采用硬模板法，以有序介孔氧化硅MCM-48为模板合成有序介孔碳材料CMK-1。自此，关于OMC的研究成为跨物理、化学、材料、生物等众多领域的研究热点和前沿之一[10]。
1.1.2 有序介孔碳材料的应用
OMC材料除了具有介孔材料的固有性质外，还具有化学稳定性好、机械强度高以及生物相容性好等特点，在分离提纯、选择催化、储能材料、生物医药以及光、电、磁等方面有着巨大的应用潜力，其在环境修复领域也表现出极大优势。OMC材料作为新型非硅基介孔材料，是一种新型环境修复功能材料。