介孔氧化铝的制备、表征及其表面酸碱性质研究.pdf.pdf

无机盐技术2007年第6期介孑L氧化铝的制备、表征及其表面酸碱性质研究郑婷婷,孙中溪,倪永付(济南大学化学化工学院,山东济南250022)摘要:由于介孑L氧化铝(MA)具有较大的比表面积、良好的热稳定性、宽大的孑L道结构使其在新型催化剂、吸附剂以及催化剂载体等方面得到越来越广泛的应用,表面良好的酸碱性质使其在治理废水中重金属污染、修复土壤污染等方面显示了潜在的应用价值。本文介绍了溶胶凝胶法制备得到介孑L氧化铝,并通过N:吸附/脱附、XRD、TEM等方法对介孑L氧化铝进行了表征,结果显示该介孑L氧化铝为相结构,孑L道结构为蠕虫状,比表面积高达497m/g,。用电位滴定的方法研究了表面酸碱性质,结果表明介孑L氧化铝表面大量的活性位有很好的质子化和脱质子能力,并随介孑L氧化铝浓度增大,对酸碱溶液的缓冲能力增强。,,|PKa2=。关键词:介孑L氧化铝;制备;酸碱性质;表面络合;平衡常数由于非硅基介孔材料的研究起步比较晚,因而对于其应用研究还处于刚刚起步阶段,报道甚少。近两年,随着合成技术的不断创新,介孔氧化铝材料的研究不断见诸报道,使在这一领域的研究呈现出蓬勃发展的景象。据报道,介孔氧化铝材料可通过几种模板路线合成j。氧化铝有较好的表面酸碱性质j,是一种理想的多功能材料,介孔结构更是加强了催化和吸附性能,被广泛用作催化剂、吸附剂、催化剂载体等。在氧化铝固体一水微界面上发生的各种反应也越来越受到人们的重视。介孔氧化铝表面良好的酸碱性质使其在治理废水中重金属污染、修复土壤污染等方面显示了潜在的应用价值。已有研究表明活性氧化铝对水中的As、Se、P和F等无机离子有非常好的去除效果。各种氧化铝由于晶体结构、制备方法、表面形貌的不同而使它们的表面络合平衡常数明显不同¨,因此需要对样品进行必要的表征以确定晶体结构和表面形貌特征,以了解氧化铝在溶液中质子化与脱质子反应的表面特性和相应的作用机理。本文介绍了一种工艺简单的制备介孔氧化铝的方法,并对产品进行了表征,最后研究了其酸碱性质并用FETEQL程序¨计算出表面络合平衡常数。:实验所用试剂均为分析纯(AR),主要有聚乙二醇一400(天津市科密25维普资讯 7年第6期无机盐技术欧化学试剂开发中心)、铝粉(天津市广成化学试剂有限公司)、乙二醇(天津市科密欧化学试剂开发中心)、氢氧化钠(天津市秋竹科技开发有限公司)、无水乙醇(莱阳市康德化工有限公司),实验所用水均为蒸馏水。以聚乙二醇一400做模版剂,铝粉为铝源,通过溶胶凝胶法在碱性条件下制得介孔结构的氧(氢氧)化铝产物。陈化20h后,将产物取出,用蒸馏水、无水乙醇分别洗3次,然后放人电热鼓风干燥箱(50~60~(2)中干燥12h。将干燥后的产物研。磨成粉末,放入箱式电阻炉在600oC条件下焙烧4h,即得介孔氧化铝。,比表面积采用BET(Brunauer—Emmer~Teller)法,孔径分布采用BJH(Ba