甲基化改性ZrO2-SiO2材料的制备及其对罗丹明B的吸附性能

2021-05-18杨熙东贾德宝邹高菊

西安工程大学学报 2021年2期

杨靖，杨熙东,2，贾德宝，邹高菊

(1.西安工程大学城市规划与市政工程学院，陕西西安 710048；2.绍兴市柯桥区西纺纺织产业创新研究院，浙江绍兴 312030)

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罗丹明B(RhB)是一种价格低廉、着色率高的碱性染料，广泛应用于纺织、塑料、皮革、染料、造纸和印刷行业[1]。含RhB染料的废水表现出高毒性和致癌性，且难被生物降解[2]。因此，开发高效的染料废水处理技术迫在眉睫。目前染料废水处理技术有物理、生物和化学处理方法[3]。其中，物理吸附法由于操作简便、低成本、高效率和对各种染料的可用性成为最有竞争力的处理方法[4]。

SiO2具有较大的比表面积、低密度和良好的热稳定性，被广泛应用于催化、吸附、分离、绝热等领域的载体材料[5-6]；而ZrO2表面活性位点多、具有大孔径和较高的化学稳定性[7]，所以将ZrO2与SiO2进行复合，使得ZrO2-SiO2复合材料拥有更多、更优异的物理化学性质[8-9]。赵俊川等以正硅酸乙酯(TEOS)为原料制备了1种ZrO2-SiO2气凝胶，对铈的吸附容量达211.56 mg·g-1[10]。PADOVINI等以TEOS为硅源合成了1种ZrO2-SiO2纳米材料，发现对RhB有很好的吸附能力[11]。尽管ZrO2-SiO2复合材料已被用于吸附染料，但都是以TEOS为硅源的亲水性ZrO2-SiO2复合材料，而对甲基化改性ZrO2-SiO2复合材料吸附染料的相关内容却鲜有报道。因此，本文以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为疏水改性剂，TEOS作为硅前驱体，采用溶胶-凝胶法制备甲基化改性ZrO2-SiO2复合材料，在复合材料中引入疏水性基团(—CH3)，分析其在不同影响因素下对RhB的吸附性能和吸附机理。