• 关键词：双功能  介孔吸附材料  同时去除  Cd²⁺  Cr₂O₇^2-

• 基金项目：国家自然科学基金（No.512102047，51472050）

• 何亚军
• 1. 福州大学 生态环境材料先进技术福建省高等学校重点实验室, 福州 350108;2. 福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108

• 凌华金
• 1. 福州大学 生态环境材料先进技术福建省高等学校重点实验室, 福州 350108;2. 福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108

• 张海峰
• 1. 福州大学 生态环境材料先进技术福建省高等学校重点实验室, 福州 350108;2. 福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108

• 巫秋萍
• 1. 福州大学 生态环境材料先进技术福建省高等学校重点实验室, 福州 350108;2. 福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108

• 于岩
• 1. 福州大学 生态环境材料先进技术福建省高等学校重点实验室, 福州 350108;2. 福州大学材料科学与工程学院, 福州 350108

• 摘要：采用直接法和后嫁接法成功制备出骨架掺杂Al原子，孔道表面接枝大位阻含胺基基团的双功能介孔硅基吸附材料。采用SAXRD、TEM、FTIR、NH₃-TPD等手段对合成材料进行表征，结果表明合成的双功能AN-SBA-15具有有序的二维六方介孔结构，孔道表面的Al-OH与胺基不会发生自发复合反应。对模拟废水中Cd²⁺和Cr₂O₇^2-的同时吸附去除实验研究表明AN-SBA-15具备同时吸附废水中Cd²⁺和Cr₂O₇^2-离子的能力，吸附最佳pH值为5.0，吸附在40 min就达到平衡。AN-SBA-15对Cd²⁺和Cr₂O₇^2-离子的吸附符合Langmuir模型，属于单层吸附。由Langmuir模型拟合出的AN-SBA-15对Cd²⁺和Cr₂O₇^2-离子的最大吸附容量分别为125.9 mg·g^-1和156.5 mg·g^-1。此外AN-SBA-15具备良好的脱附再生能力。

• Abstract：A bifunctional mesoporous silica adsorbent (AN-SBA-15) was synthesized with a two-step process. Aluminum atoms were firstly incorporated into the framework of SBA-15 and then sterically hindered groups were anchored onto the Al-substituted SBA-15. The results of SAXRD, TEM, FTIR and NH₃-TPD showed that the AN-SBA-15 kept an ordered hexagonal mesostructure after the functionalization processes. The aluminum hydroxyl groups and sterically hindered groups maintained the optimal synergy, avoiding the occurrence of spontaneous neutralization reactions. AN-SBA-15 had an excellent performance for simultaneous removal of Cd²⁺ and Cr₂O₇^2- from wastewater and the optimized pH value was 5.0. The adsorption rate was extremely fast, and the equilibrium reached within 40 min. The adsorption of Cd²⁺ and Cr₂O₇^2- by AN-SBA-15 fitted better to Langmuir than Freundlich, indicating that Cd²⁺ and Cr₂O₇^2- adsorption onto AN-SBA-15 followed the mechanism of monolayer adsorption. The maximum adsorption capacities toward Cd²⁺ and Cr₂O₇^2- of AN-SBA-15 were 125.9 mg·g^-1 and 156.5 mg·g^-1, respectively. Furthermore, AN-SBA-15 could be easily regenerated and repeatedly utilized in the wastewater treatment.

• Key words：bifunctional  mesoporous silica adsorbent  simultaneous removal  Cd²⁺  Cr₂O₇^2-

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