表面磷酸基修饰的巯基功能化空心介孔SiO2的制备及吸附性能研究

作者：李洁; 吕博; 陈连喜; 江晓明; 张泽英

来源：化工新型材料, 2023, 51(S1): 115-126.

DOI：10.19817/j.cnki.issn1006-3536.2023.S1.021

• 空心多孔二氧化硅
• 巯基功能化
• 磷酸化修饰
• 性能分析

在水溶液中，分别以乙烯基三乙氧基硅烷VTES为内核前驱体，2-氰乙基三乙氧基硅烷CTES为致孔剂，巯基丙基三甲氧基硅烷MPTMS为外壳前驱体，使用一步法结合官能团差异性刻蚀技术制备巯基功能化空心介孔SiO2纳米球HS-HMSNs。并通过后磷酸化法将HS-HMSNs转化为磷酸修饰的杂化空心多孔SiO2纳米球H2O3P-HMSNs。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱仪等多种表征方法完整地揭示了功能化空心多孔材料的形貌、结构、化学组分和比表面积。结果表明：磷酸修饰后的材料含有一定量的P元素，且P含量为1.76%,证实了磷酸基团被接枝到SiO2材料上，且磷酸修饰后的材料仍保持空心结构，并具有较大的比表面积。Cd2+吸附实验显示，两种功能化材料在120min后吸附量接近饱和，当pH为6左右时，Cd2+初始浓度维持在100～160mg/L时，材料表现出优良的吸附性能。此时，HS-HMSNs的最大吸附量达277.49mg/g, H2O3P-HMSNs的最大吸附量达304.62mg/g。且经过5次循环使用后，对Cd2+的吸附性能仍是第1次的65%～70%,说明H2O3P-HMSNs作为重金属离子吸附剂具有良好的循环使用性能。

• 单位
  武昌工学院; 武汉理工大学; 生命科学学院