一種改性有序介孔有機(jī)硅材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有序介孔有機(jī)硅材料(PMO)的改性方法,由該方法制備的PMO,以及該P(yáng)MO作為吸附材料的應(yīng)用。該方法包括:先將有序介孔有機(jī)硅材料分散在有機(jī)溶劑中配制成懸浮液,再在水解縮合反應(yīng)條件下,將雙(三乙氧基硅基)-烷基多硫化物與所述懸浮液進(jìn)行接觸;所述雙(三乙氧基硅基)-烷基多硫化物的通式為(C2H5O)3Si-R-Sx-R’-Si(OC2H5)3,其中,R和R’各自為C1-C10的亞烷基,x≥2;優(yōu)選地,R和R’各自為C1-C5的亞烷基,4≥x≥2;更優(yōu)選地,R和R’各自為亞丙基,x=4或2。根據(jù)本發(fā)明的所述方法制備的改性有序介孔有機(jī)硅材料對(duì)于水中重金屬離子中的汞離子具有較優(yōu)的吸附選擇性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種改性有序介孔有機(jī)枯材料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種改性有序介孔有機(jī)娃材料的制備方法,由該方法制備的改性有序 介孔有機(jī)娃材料,W及該改性有序介孔有機(jī)娃材料作為吸附材料的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 1992年,Mobil公司首次合成出具有有序孔道結(jié)構(gòu)的M41S型介孔分子篩系列材 料,自此W來(lái),介孔材料一直W其有序的孔道結(jié)構(gòu)、大的比表面積等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)深受科學(xué)家們 的關(guān)注。隨著介孔材料的發(fā)展,一種非常獨(dú)特的介孔材料----有序介孔有機(jī)娃材料誕生 了,短短幾年內(nèi),多樣性的孔壁結(jié)構(gòu)又一次掀起了對(duì)介孔材料研究的熱潮。從雜化材料方面 說(shuō),有序介孔有機(jī)娃材料是一種非常有用的材料,它在分離、催化、吸附等領(lǐng)域都具有廣泛 的應(yīng)用價(jià)值。
[0003] 目前,不同的有序介孔有機(jī)娃材料的合成一般有W下兩種方法;(0由于有序介 孔有機(jī)娃材料通常是通過(guò)不同的橋聯(lián)倍半娃氧焼制得的,因此,可W改變前驅(qū)體來(lái)合成不 同的有序介孔有機(jī)娃材料;(2)利用改性的方法使有序介孔有機(jī)娃材料具有新的功能。
[0004] 其中,利用改性的方法制備的有序介孔有機(jī)娃材料不僅操作方法簡(jiǎn)單,而且可用 的改性物質(zhì)選擇面廣,易于拓寬材料的應(yīng)用范圍。
[0005] 目前,W娃基介孔材料作為基質(zhì),琉基作為修飾基團(tuán)所合成的材料有很多,但W多 硫化物進(jìn)行有機(jī)介孔有機(jī)娃材料的修飾的研究甚少。
[0006] 因此,對(duì)W多硫化物進(jìn)行有機(jī)介孔有機(jī)娃材料的修飾的研究還有待于進(jìn)一步研究 和探討。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的是為了提供實(shí)現(xiàn)用雙(H己氧基娃基)-焼基多硫化物對(duì)有序介孔 有機(jī)娃材料(PM0)進(jìn)行改性W提高PM0材料的應(yīng)用價(jià)值的方法,W及由該方法制備的改性 PM0材料和該改性PM0材料作為吸附材料的應(yīng)用。
[0008] 本發(fā)明提供一種改性有序介孔有機(jī)娃材料的制備方法,該方法包括:先將有序介 孔有機(jī)娃材料分散在有機(jī)溶劑中配制成息浮液,再在水解縮合反應(yīng)條件下,將雙(H己氧 基娃基)-焼基多硫化物與所述息浮液進(jìn)行接觸;所述雙(H己氧基娃基)-焼基多硫化物 的通式為(C2Hs〇)3Si-R-Sx-R' -Si(0C2Hs)3,其中,R和R'各自為C1-C10的亞焼基,X > 2 ;優(yōu) 選地,R和R'各自為C1-巧的亞焼基,4 > X > 2 ;更優(yōu)選地,R和R'各自為亞丙基,x=4或 2。
[0009] 本發(fā)明還提供了由上述方法制備的改性有序介孔有機(jī)娃材料。
[0010] 本發(fā)明還提供了所述改性有序介孔有機(jī)娃材料作為吸附材料的應(yīng)用。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明提供的所述改性有序介孔有機(jī)娃材料的制備方法,通過(guò)將有序介孔 有機(jī)娃材料(PM0)分散在有機(jī)溶劑中配制成息浮液,再在水解縮合反應(yīng)條件下,使通式 為咕&0)351-3-5,-1?'-51做2&)3的雙(立己氧基娃基)-焼基多硫化物兩端的己氧基 (-0C2&)水解后與PMO材料的娃輕基(Si-OH)發(fā)生縮合反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)將雙(H己氧基娃 基)-焼基多硫化物與PM0材料共價(jià)結(jié)合。本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),如此制備的改性 有序介孔有機(jī)娃材料不僅沒(méi)有破壞有序介孔有機(jī)娃材料原有的有序介孔結(jié)構(gòu),而且還有多 硫鍵存在。
[0012] 在根據(jù)本發(fā)明提供的所述方法制備的改性PM0材料中,由于多硫鍵的存在,該改 性PM0材料對(duì)于水中重金屬離子中的隸離子的吸附性能明顯改善,該種新型有序介孔有機(jī) 娃材料在分離科學(xué)、環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
[0013] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予W詳細(xì)說(shuō)明。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014] 附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分,與下面的具 體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0015] 圖1為有序介孔有機(jī)娃材料(PM0)與本發(fā)明提供的所述改性有序介孔有機(jī)娃材料 (PM0-GN-1)的紅外光譜圖(FTIR);
[0016] 圖2為有序介孔有機(jī)娃材料(PM0)與本發(fā)明提供的所述改性有序介孔有機(jī)娃材料 (PM0-GN-1)的X射線(xiàn)衍射圖(X畑)。
【具體實(shí)施方式】
[0017] W下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
[0018] 本發(fā)明提供一種改性有序介孔有機(jī)娃材料的制備方法,該方法包括:先將有序介 孔有機(jī)娃材料分散在有機(jī)溶劑中配制成息浮液,再在水解縮合反應(yīng)條件下,將雙(H己氧 基娃基)-焼基多硫化物與所述息浮液進(jìn)行接觸;所述雙(H己氧基娃基)-焼基多硫化物 的通式為(C2Hs〇)3Si-R-Sx-R' -Si(0C2Hs)3,其中,R和R'各自為C1-C10的亞焼基,X > 2 ;優(yōu) 選地,R和R'各自為C1-巧的亞焼基,4 > X > 2 ;更優(yōu)選地,R和R'各自為亞丙基,x=4或 2。具體地,所述雙(二己氧基娃基)-焼基多硫化物可W為雙-巧-(二己氧基娃)丙基] 二硫化物、雙-巧-(H己氧基娃)丙基]H硫化物和雙-巧-(H己氧基娃)丙基]四硫化 物中的至少一種,最優(yōu)選為雙-巧-(H己氧基娃)丙基]四硫化物和/或雙-巧-(H己氧 基娃)丙基]二硫化物。
[0019] 本發(fā)明還提供了由上述方法制備的改性有序介孔有機(jī)娃材料。
[0020] 本發(fā)明還提供了所述改性有序介孔有機(jī)娃材料作為吸附材料的應(yīng)用。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明,所述有序介孔有機(jī)娃(PM0)材料可W為本領(lǐng)域常規(guī)使用的通過(guò)橋聯(lián) 倍半娃氧焼(R' 〇)3SiRSi(〇r )3自組裝合成的材料,其中,R'可W為C1-C10的焼基,例如, 甲基、己基等;R可W為亞姪基,例如可W為亞焼基巧日亞己基)、亞帰基幼日亞己帰基)或亞芳 基巧日亞苯基)。通常,當(dāng)R為亞己基時(shí),所述PM0材料稱(chēng)為己焼橋鏈PM0 ;當(dāng)R為亞己帰基 時(shí),所述PM0材料為己帰橋鏈PM0 ;當(dāng)R為亞苯基時(shí),所述PM0材料為苯橋鏈PM0。術(shù)語(yǔ)"有 序"是指PM0材料表現(xiàn)出規(guī)則的孔道排布,本發(fā)明中尤其是指孔結(jié)構(gòu)為六方相排列結(jié)構(gòu)的有 序排布;術(shù)語(yǔ)"介孔"是指平均孔直徑為2-50納米之間的孔隙,也即介孔材料是指平均孔直 徑介于2-50納米之間的材料。
[002引通常,所述PMO材料的平均孔徑可W為2-50nm,孔容可W為大于0. 2m3,g^,優(yōu)選大 于0. 2cm3 ? g-i且小于等于1cm3 ? g-i ;比表面積可W為大于200m2 ? g-i,優(yōu)選大于200m2 ? g-i 且小于等于1000m2 ? g^i。
[002引所述PM0材料可W商購(gòu)得到,也可W制備得到。所述PM0材料的制備可W按照本領(lǐng) 域常規(guī)的方法實(shí)施,例如,所述PM0材料的制備方法可W包括;將聚氧己帰-聚氧丙帰-聚 氧己帰(P123)溶解于氯化鐘的水溶液中,接著依次加入鹽酸溶液和所述橋聯(lián)倍半娃氧焼 幼口 1,2-雙H甲氧基娃基己焼,BTME),之后在10-6(TC下攬拌混合1-30分鐘并放置5-50小 時(shí),然后在高壓蓋中在80-12(TC下反應(yīng)5-50小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后收集固體產(chǎn)物,并從固體產(chǎn) 物中分離出PM0材料。
[0024] 在上述制備PM0材料的方法中,P123的用量與所述橋聯(lián)倍半娃氧焼的用量的重量 比可 W為 100 ;80-200,優(yōu)選為 100 ;100-180,更優(yōu)選為 100 ;130-150。
[00巧]在上述制備PM0材料的方法中,所使用的氯化鐘水溶液的濃度可W為0. 5-2mol/ L。而且,相對(duì)于100重量份的P123,氯化鐘水溶液的用量可W為100-600重量份,優(yōu)選為 200-400重量份。
[0026] 在上述制備PM0材料的方法中,所使用的鹽酸溶液的濃度可W為0. 1-0. 5mol/ L。而且,相對(duì)于100重量份的P123,鹽酸溶液的用量可W為1000-10000重量份,優(yōu)選為 2000-6000 重量份。
[0027] 在上述制備PM0材料的方法中,所述高壓蓋中的壓力可W為相應(yīng)溫度的反應(yīng)體系 的自身壓力。反應(yīng)結(jié)束后收集PM0材料的具體方法可W包括;通過(guò)過(guò)濾從反應(yīng)產(chǎn)物中收集 固體產(chǎn)物,在室溫下將該固體產(chǎn)物干燥,再用去離子水洗涂,然后用己醇對(duì)洗涂后的固體產(chǎn) 物進(jìn)行索氏提取,從而得到PM0材料。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明提供的所述方法,先將有序介孔有機(jī)娃材料分散在有機(jī)溶劑中配制成 息浮液,然后再將雙(H己氧基娃基)-焼基多硫化物與所述息浮液接觸,該目的一是使所 述有序介孔有機(jī)娃材料均勻分散在有機(jī)溶劑中,二是避免所述雙(H己氧基娃基)-焼基多 硫化物自身先發(fā)生縮聚反應(yīng)。所述有機(jī)溶劑可W為能夠?qū)⑺鲇行蚪榭子袡C(jī)娃材料分散于 其中的有機(jī)溶劑,且不與所述有序介孔有機(jī)娃材料發(fā)生反應(yīng)的有機(jī)溶劑。所述有機(jī)溶劑可 W為甲醇、無(wú)水己醇、正丙醇中的至少一種,優(yōu)選為無(wú)水己醇。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明,將有序介孔有機(jī)娃材料分散在有機(jī)溶劑中配制成息浮液的過(guò)程可W 在室溫下進(jìn)行,優(yōu)選在攬拌情況下進(jìn)行,W使有序介孔有機(jī)娃材料更好地均勻分散在有機(jī) 溶劑中。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明提供的所述方法,在水解縮合反應(yīng)條件下,將雙(H己氧基娃基)-焼 基多硫化物與所述息浮液進(jìn)行接觸,目的是使所述雙(H己氧基娃基)-焼基多硫化物兩端 的己氧基(-0C2&)水解生成娃輕基(Si-OH),之后所述兩端帶有Si-OH的多硫化物能夠與 PM0材料的Si-OH發(fā)生縮合反應(yīng)。所述水解縮合反應(yīng)可W在酸性條件下進(jìn)行,也可W在堿性 條件下進(jìn)行。當(dāng)所述水解縮合反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)體系的抑值優(yōu)選為1-2。用 于將反應(yīng)體系的抑值調(diào)節(jié)至酸性條件的試劑可W為鹽酸、硫酸和磯酸中的至少一種。當(dāng)所 述水解縮合反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行時(shí),反應(yīng)體系的抑值優(yōu)選為8-12。用于將反應(yīng)體系的 pH值調(diào)節(jié)至堿性條件的試劑可W為氨水、氨氧化軸和氨氧化鐘中的至少一種。在優(yōu)選情況 下,所述水解縮合反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明,所述水解縮合反應(yīng)條件包括;反應(yīng)溫度為10-6(TC,優(yōu)選為20-4(TC ; 反應(yīng)時(shí)間為5-50小時(shí),優(yōu)選為10-24小時(shí)。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明,相對(duì)于100重量份的所述有序介孔有機(jī)娃材料,所述有機(jī)溶劑的用 量為1000-5000重量份,優(yōu)選為1000-3000重量份。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明,所述有序介孔有機(jī)娃材料與所述雙(H己氧基娃基)-焼基多硫化物 的用量的質(zhì)量比為1 優(yōu)選為1 ;3-6,更優(yōu)選為1 ;4-5。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明提供的所述方法,在所述水解縮合反應(yīng)之后,還包括產(chǎn)品分離步驟。所 述產(chǎn)品分離步驟的具體實(shí)施過(guò)程可W包括:將反應(yīng)后得到的產(chǎn)物混合物進(jìn)行固液分離,接 著對(duì)分離出的固體進(jìn)行洗涂,然后將經(jīng)過(guò)洗涂的固體進(jìn)行干燥,最終得到改性PM0材料。所 述固液分離的方法例如可W為離也分離方法、減壓抽濾方法等。所述洗涂過(guò)程優(yōu)選依次用 DMF、水和丙麗進(jìn)行洗涂。所述干燥的溫度可W為40-20(TC,優(yōu)選為70-10(TC。所述干燥過(guò) 程可W在干燥箱中實(shí)施。
[00巧]本發(fā)明還提供了由上述方法制備的改性PM0材料。所述改性PM0材料不僅具有 PM0材料原有的有序介孔結(jié)構(gòu),而且還具有多硫鍵。
[0036] 本發(fā)明還提供了所述改性PM0材料作為吸附材料的應(yīng)用。在所述改性PM0材料中, 由于具有多硫鍵,所W所述改性PM0材料對(duì)于水中重金屬離子中的隸離子的吸附性能明顯 改善,從而特別適合用于對(duì)水中重金屬離子中的隸離子進(jìn)行吸附。
[0037] W下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0038] 制備例1
[0039] W下實(shí)施例中使用的PM0材料根據(jù)W下方法制備得到:
[0040] 在40°C下,將Ig的P123 (購(gòu)自sigma-Al化ich公司)溶解于2. 98g濃度為 1. Omol ?。的KC1水溶液中,再向其中加入40g濃度為0. 167mol ?。的鹽酸溶液,之后將 1. 40g的BTME (購(gòu)自sigma-Al化ich公司)加入到混合溶液中,并進(jìn)行攬拌。10分鐘后停 止攬拌,反應(yīng)體系在4(TC下靜置1天。隨后,將混合物轉(zhuǎn)移至高壓蓋中,在lOCrC下反應(yīng)24 小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后,過(guò)濾收集固體產(chǎn)物,并在室溫下干燥。最后,利用己醇對(duì)固體產(chǎn)物進(jìn)行 索氏提取,得到PM0材料。
[00川 實(shí)施例1
[0042] 本實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的所述改性PM0材料及其制備方法。
[0043] 將l.Og由制備例1制備得到的有序介孔有機(jī)娃PM0材料在室溫下均勻分散在 20ml無(wú)水己醇中,攬拌使其分散均勻得到息浮液,隨后,向該息浮液中加入雙-巧-(H己氧 基娃)丙基]四硫化物(購(gòu)自百靈威科技有限公司,分子式為CisH42〇eS4Si2),其中,按質(zhì)量比, 有序介孔有機(jī)娃PM0材料;雙-巧-(H己氧基娃)丙基]四硫化物=1:4.3,隨后在攬拌下, 向反應(yīng)體系中加入濃度為36%的濃氨水調(diào)節(jié)pH使pH為8,加畢,反應(yīng)體系在氮?dú)獗Wo(hù)下在 4(TC溫度下攬拌反應(yīng)2化,反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行減壓抽濾,將收集的固體產(chǎn)物依次用DMF、水及 丙麗洗涂,然后將洗涂后的固體產(chǎn)物在7(TC下進(jìn)行真空干燥24小時(shí),得到改性有序介孔有 機(jī)娃材料(PM0-GN-1) Ml。
[0044] 實(shí)施例2
[0045] 將1. Og由制備例1得到的有序介孔有機(jī)娃PM0材料在室溫下分散在20ml無(wú)水 己醇中,攬拌使其分散均勻得到息浮液,隨后,向該息浮液中加入雙-巧-(H己氧基娃) 丙基]二硫化物(購(gòu)自百靈威科技有限公司),其中,按質(zhì)量比,有序介孔有機(jī)娃PMO材料: 雙-巧-(H己氧基娃)丙基]二硫化物=1:4,隨后在攬拌下,向反應(yīng)體系中加入濃度為36% 的濃氨水調(diào)節(jié)抑使抑為12,加畢,反應(yīng)體系在氮?dú)獗Wo(hù)下在2(TC溫度下攬拌反應(yīng)lOh,反 應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行減壓抽濾,將收集的固體產(chǎn)物依次用DMF、水及丙麗洗涂,然后將洗涂后的固 體產(chǎn)物在4(TC下進(jìn)行真空干燥30小時(shí),得到改性有序介孔有機(jī)娃(PM0-GN-2) M2。
[004引 實(shí)施例3
[0047] 將1. Og由制備例1得到的有序介孔有機(jī)娃PM0材料在室溫下分散在30ml無(wú)水 己醇中,攬拌使其分散均勻得到息浮液,隨后,向該息浮液中加入4. 0ml雙-巧-(H己氧基 娃)丙基]H硫化物(購(gòu)自百靈威科技有限公司),其中,按質(zhì)量比,有序介孔有機(jī)娃PM0材 料;雙-巧-(H己氧基娃)丙基]H硫化物=1:4. 7,隨后在攬拌下,向反應(yīng)體系中加入濃度 為36%的濃氨水調(diào)節(jié)抑使抑為10,加畢,反應(yīng)體系在氮?dú)獗Wo(hù)下在5(TC溫度下攬拌反應(yīng) 5h,反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行減壓抽濾,將收集的固體產(chǎn)物依次用DMF、水及丙麗洗涂,然后將洗涂后 的固體產(chǎn)物在20(TC下進(jìn)行真空干燥24小時(shí),得到改性有序介孔有機(jī)娃(PM0-GN-3) M3。 [004引 實(shí)施例4
[0049] 將1. Og由制備例1得到的有序介孔有機(jī)娃PM0材料在室溫下分散在20ml無(wú)水 己醇中,攬拌使其分散均勻得到息浮液,隨后,向該息浮液中加入雙-巧-(H己氧基娃) 丙基]二硫化物(購(gòu)自百靈威科技有限公司),其中,按質(zhì)量比,有序介孔有機(jī)娃PM0材料: 雙-巧-(H己氧基娃)丙基]二硫化物=1:5,隨后在攬拌下,向反應(yīng)體系中加入濃度為37% 的鹽酸調(diào)節(jié)抑使抑為1,加畢,反應(yīng)體系在氮?dú)獗Wo(hù)下在l〇°C溫度下攬拌反應(yīng)50h,反應(yīng)結(jié) 束后進(jìn)行減壓抽濾,收集固體產(chǎn)物分別用DMF、水及丙麗洗涂,然后將洗涂后的固體產(chǎn)物在 7(TC下進(jìn)行真空干燥24小時(shí),得到改性有序介孔有機(jī)娃(PM0-GN-4) M4。
[0050] 對(duì)比例1
[0051] 根據(jù)實(shí)施例1的方法制備改性有序介孔有機(jī)娃材料,所不同的是,用相同重量的 3-琉基丙基H己氧基娃焼(購(gòu)自百靈威科技有限公司)代替所述雙-巧-(H己氧基娃)丙 基]四硫化物,從而制得用琉基修飾改性的有序介孔有機(jī)娃材料D1。
[00閲對(duì)比例2
[0053] 根據(jù)實(shí)施例1的方法制備改性有序介孔有機(jī)娃材料,所不同的是,用相同重量 的SBA-15介孔材料(購(gòu)自天津凱美思特科技發(fā)展有限公司)代替所述PM0材料,從而制得 雙-巧-(H己氧基娃)丙基]四硫化物改性SBA-15材料D2。
[0054] 測(cè)試?yán)?
[0055] 分別對(duì)PM0材料和實(shí)施例1制備的改性PM0材料(PM0-GN-1)進(jìn)行紅外光譜分析, 它們各自的FTIR光譜圖如圖1所示。
[0056] 從圖1可W看出,PM0材料和PM0-GN-1材料兩者在3400cm-i和1050cm-i處均有 非常強(qiáng)的吸收峰,且PM0-GN-1材料在3400cnTi和lOSOcnfi處的吸收峰相對(duì)于PM0材料在 3400cm-i和1050cm-i處的吸收峰減小,該是由于PM0-GN-1材料中的娃輕基(Si-OH)參與 反應(yīng)被消耗而產(chǎn)生的結(jié)果;且在PM0-GN-1材料的FTIR光譜圖中,在2930cnTi和2810cnTi 處的亞甲基(-邸2-)非對(duì)稱(chēng)和對(duì)稱(chēng)振動(dòng)峰強(qiáng)度明顯增強(qiáng),由此說(shuō)明,在PM0-GN-1材料中, 雙-巧-(H己氧基娃)丙基]四硫化物已經(jīng)成功地修飾在PM0材料上。
[0057] SJ試?yán)?2
[005引分別對(duì)PMO材料和實(shí)施例1制備的改性PMO材料(PMO-GN-1)進(jìn)行X射線(xiàn)衍射分 析,它們各自的XRD圖如圖2所示。
[0059] 從圖2可W看出,PM0材料在2 0為0. 95。時(shí)有明顯的衍射峰,同時(shí)PM0-GN-1材料 在2 0為0.85°時(shí)也有明顯的衍射峰。由此說(shuō)明,根據(jù)本發(fā)明的所述方法制備的PM0-GN-1 材料仍然為有序結(jié)構(gòu),也即根據(jù)本發(fā)明的所述方法不會(huì)破壞PM0材料本身的有序介孔結(jié) 構(gòu)。
[0060] 實(shí)驗(yàn)實(shí)施例1-4
[0061] 本實(shí)驗(yàn)實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明的所述改性PM0材料作為吸附材料的應(yīng)用。
[0062] 分別用實(shí)施例1-4中制備的改性PM0材料M1-M4進(jìn)行吸附檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。在常溫下, 將20mg實(shí)施例1-4中制備的改性PM0材料M1-M4分別分散于濃度為50ug ? m。的5ml的 隸離子水溶液,W及濃度為50ug ? m。的5ml的鉆離子、鉛離子水溶液中,所得的混合溶液 在室溫條件下連續(xù)緩慢攬拌2化,之后用0. 25um的濾膜進(jìn)行過(guò)濾,取上清液稀釋后用原子 發(fā)射光譜(購(gòu)自美國(guó)賽默飛世爾科技公司,型號(hào)IRIS/AP)測(cè)定濾液中隸離子的濃度W及鉆 離子、鉛離子的濃度,通過(guò)隸離子溶液濃度的改變分別計(jì)算出隸離子在改性有序介孔有機(jī) 娃材料中的吸附量,W及通過(guò)鉆離子、鉛離子溶液濃度的改變分別計(jì)算出鉆離子、鉛離子在 改性有序介孔有機(jī)娃材料中的吸附量,結(jié)果如表1所示。
[006引 實(shí)驗(yàn)對(duì)比例1-4
[0064] 根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)施例1-4的方法進(jìn)行吸附檢測(cè)實(shí)驗(yàn),所不同的是,分別用PM0材料、 SBA-15介孔材料、對(duì)比例1制備的用琉基改性的有序介孔有機(jī)娃材料D1和對(duì)比例2制備的 改性SBA-15材料D2代替改性PM0材料,結(jié)果如表1所示。
[00巧] 表1
[0066]
【權(quán)利要求】
1. 一種改性有序介孔有機(jī)娃材料的制備方法,該方法包括:先將有序介孔有機(jī)娃材料 分散在有機(jī)溶劑中配制成懸浮液,再在水解縮合反應(yīng)條件下,將雙(三乙氧基硅基)-烷 基多硫化物與所述懸浮液進(jìn)行接觸;所述雙(三乙氧基硅基)-烷基多硫化物的通式為 (C2H50)3Si-R-Sx-R,-Si(OC 2H5)3,其中,R 和 R,各自為 C1-C10 的亞烷基,x > 2 ;優(yōu)選地,R 和 R'各自為C1-C5的亞烷基,4彡x彡2 ;更優(yōu)選地,R和R'各自為亞丙基,x=4或2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述水解縮合反應(yīng)條件包括:反應(yīng)溫度為 10-60°C,反應(yīng)時(shí)間為5-50小時(shí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,所述水解縮合反應(yīng)在酸性或堿性條件下進(jìn) 行,優(yōu)選在pH值為1-2或8-12的條件下進(jìn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,相對(duì)于100重量份的所述有序介孔有機(jī)硅材料, 所述有機(jī)溶劑的用量為1000-5000重量份,優(yōu)選為1000-3000重量份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述有序介孔有機(jī)硅材料與所述雙(三乙氧基硅 基)_烷基多硫化物的用量的質(zhì)量比為1 :1-10,優(yōu)選為1 :3-6。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法,其中,所述有機(jī)溶劑為甲醇、無(wú)水乙醇和正丙醇中 的一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、4和5中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述有序介孔有機(jī)硅材料為乙 烷橋鏈有序介孔有機(jī)硅材料、乙烯橋鏈有序介孔有機(jī)硅材料和苯橋鏈有序介孔有機(jī)硅材料 中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述方法還包括將所述水解縮合反應(yīng)產(chǎn)物在 40°C _200°C下真空干燥24-30小時(shí)。
9. 由權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的方法制備的改性有序介孔有機(jī)硅材料。
10. 權(quán)利要求9所述的改性有序介孔有機(jī)硅材料作為吸附材料的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08G77/06GK104448321SQ201310426434
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】關(guān)敏, 畢海鵬, 邵明波, 王足遠(yuǎn), 卜少華, 黃鈴, 楊力 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院