
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
三维介孔KIT-6硅基材料:一种高效可循环的有机染料废水处理吸附剂
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Microporous and Mesoporous Materials 4.8
编辑推荐:
本研究针对工业废水中有机染料污染难题,开发了通过水热温度调控孔道结构的三维介孔KIT-6硅基吸附剂。该材料对阳离子染料(如RhB吸附量达227 mg g?1 )和特定阴离子染料(刚果红吸附量~432 mg g?1 )表现出卓越捕获能力,经5次热再生循环后仍保持85%以上吸附效率,为绿色水处理提供了新方案。
随着现代工业发展,印染、皮革等行业排放的有机染料废水对生态环境和人类健康构成严重威胁。其中罗丹明B(RhB)等阳离子染料因其难降解性和致癌性备受关注,而传统吸附材料存在容量低(<200 mg g?1
)、结构稳定性差等问题。越南国家大学胡志明市分校的研究团队在《Microporous and Mesoporous Materials》发表研究,通过精确调控水热温度(60–120°C)合成三维介孔KIT-6硅基材料,系统探究了其对多种染料的吸附性能与再生能力。
研究采用粉末X射线衍射(PXRD)、透射电镜(TEM)、氮气吸附-脱附、热重分析(TGA)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术表征材料特性。通过比较不同水热温度合成的KIT-6样品,结合染料吸附实验和再生循环测试,揭示了材料结构与性能的关系。
KIT-6 analogues synthesis and characterization
水热法合成的KIT-6具有三维互穿孔道结构,PXRD在0.9°处显示特征(211)晶面衍射峰。80°C合成的样品具有最优的孔道结构,比表面积达802 m2
g?1
,孔径可调范围为5.9–8.6 nm,微孔与介孔协同作用显著提升染料吸附能力。
Conclusions
研究发现80°C合成的KIT-6对RhB吸附量达227 mg g?1
,对孔雀石绿、亚甲蓝等阳离子染料吸附量均超200 mg g?1
。特殊的是,含胺基的阴离子染料刚果红吸附量高达432 mg g?1
,而其他阴离子染料几乎不吸附。通过空气中煅烧再生,材料经5次循环后仍保持85%以上吸附效率,证实其优异的热稳定性和可再生性。
该研究创新性地通过简单调控合成温度优化KIT-6吸附性能,避免了传统功能化改性带来的环境风险。提出的"孔道尺寸-染料分子匹配"机制为设计高效吸附剂提供了新思路,其绿色合成方法和优异的循环性能展现出工业化应用潜力,对发展可持续水处理技术具有重要意义。
生物通微信公众号
知名企业招聘