新型Al3+掺杂硅胶吸附材料的制备与性能

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2004, Vol. 32 ›› Issue (3): 5-9,19.

新型Al³⁺掺杂硅胶吸附材料的制备与性能

方玉堂¹ 丁静¹ 范娟¹ 杨建平¹ 杨晓西²

1.华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室, 广东广州 510640;2.东莞理工学院化学系, 广东东莞 523106

收稿日期:2003-10-13 出版日期:2004-03-20 发布日期:2015-09-08
通信作者: 方玉堂(1964-), 男, 副教授, 主要从事功能高分子多孔吸附材料研究. E-mail:pprtfang@scut.edu.cn
作者简介:方玉堂(1964-), 男, 副教授, 主要从事功能高分子多孔吸附材料研究.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(50076013);华南理工大学自然科学基金资助项目(E5322180)

Preparation and Property of a Novel Al³⁺-doped Silica Gel Adsorptive Material

Fang Yu-tang¹ Ding Jing Fan¹ Juan Yang¹ Jian-ping Yang¹ Xiao-xi²

1.Key Laboratory of Enhanced Heat Transfer and Energy Conservation of the Ministryof Education, South China Univ.of Tech., Guangzhou 510640, Guangdong, China;
2.Dept.of chemistry, Dongguan Univ.of Tech., Dongguan 523106, Guangdong, China

Received:2003-10-13 Online:2004-03-20 Published:2015-09-08
Contact: 方玉堂(1964-), 男, 副教授, 主要从事功能高分子多孔吸附材料研究. E-mail:pprtfang@scut.edu.cn
About author:方玉堂(1964-), 男, 副教授, 主要从事功能高分子多孔吸附材料研究.

摘要/Abstract

摘要： 将陶瓷纤维纸经水玻璃、铝盐溶液等浸渍及调节溶液 pH 值, 得到了新型高吸附性能 Al³⁺掺杂硅胶吸附材料 .探讨了浸渍条件对材料吸附性能和表面结构的影响 .反应的优化条件为:水玻璃含量 26.7 %(质量分数, 下同), 铝盐含量 10%,浸渍时间 120min ,反应温度 60 ℃,溶液 pH 值 1.8.得到的 Al³⁺掺杂硅胶能较好地分布在陶瓷纤维表面及其孔隙中,在多孔掺杂硅胶中, 起吸附作用的主要为中孔 .由于铝替代硅进入硅胶网络(Al³⁺掺杂),材料的吸附性能、耐热性能及机械强度等均优于同等条件下反应生成的硅胶.

关键词: 浸渍 , 吸附, Al³⁺掺杂硅胶 , 耐热性能 , 机械强度

Abstract: A novel Al 3+ _doped silica gel adsorptive material with excellent adsorption property was pre-pared by treating ceramic fiber matrix with the aqueous solution of sodium silicate (Na 2 SiO 3 )and alu-minum salt etc ., as well as with pH value adjustment .The effects of impregnation conditions on the ad-sorptive property and surface structure of the novel material were investigated , thus obtaining the opti-mal reaction condition, that is, 26.7%(mass fraction)of Na 2 SiO 3 , 10%(mass fraction)of aluminum salt , impregnation time period of 120min , reaction temperature of 60 ℃and the pH value of the solution of 1.8.It is found that Al 3+ _doped silica gel can perfectly deposit on the surface and in the apertures of ceramic fiber , and its mesopores play a key role in adsorption.For the substitution insertion of alu-minum into the silica gel framework (Al 3+ doped), the adsorption property , heat resistance property and mechanical strength of the novel material are superior to those of silica gel .

Key words: impregnation, adsorption, Al³⁺-doped silica gel, heat resistance property;mechanical strength

中图分类号:

TQ028

方玉堂, 丁静, 范娟, 等. 新型Al³⁺掺杂硅胶吸附材料的制备与性能[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2004, 32(3): 5-9,19.

Fang Yu-tang, Ding Jing, Fan Juan, et al. Preparation and Property of a Novel Al³⁺-doped Silica Gel Adsorptive Material[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2004, 32(3): 5-9,19.

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