添加剂升温烧蚀法在制备新型
介孔水环境净化材料中的应用

李天昕 　林 　海 　宋存义 　谷为民

(

北京科技大学环境工程系

,

北京

100083)

摘 　要 　首次探索了一种破坏式造孔与有机复合相结合的新方法以制备介孔复合水环境净化材料

,

使最终产品成为一

种具有广谱孔结构分布的复合环境材料 。详细介绍了该方法的第二步工艺即添加剂升温烧蚀法

,

在优化后的最佳条件下

,

产

品的孔径得到了进一步扩大

,

其中部分孔道直径可达至介孔级

,

同时材料的表面得到了进一步活化 。经此步工艺后

,

所制备的

中间产品染料吸附量是原材料的

19

1

4

倍

,

是酸洗刻蚀后产品的

12

1

2

倍

;24 h

吸湿率是原材料的

3

1

8

倍

,

是酸洗刻蚀后产品的

1

1

9

倍 。

关键词 　沸石 　破坏式造孔 　添加剂升温烧蚀 　介孔复合材料 　环境净化材料 　有机物

Application of heating ablation technique with additive

in the preparation of a ne w kind of mesoporous water purif ication material

Li Tianxin 　Lin Hai 　Song Cunyi 　Gu Weimin

(Department of Environmental Engineering , University of Science and Technology Beijing , Beijing 100083 )

Abstract 　A new preparation method of mesopoous composite water purification material was investigated for the

first time , a method with the destructive pore

2making technique and the organic composite method. In this paper , the

second step of the method , heating ablation technique with additive , is introduced in detail. Under the optimum condi

2

tion determined by experiments , the apertures of the material are further enlarged , among which the apertures of some

holes are at the mesoporous level , and the surface of the material has been further activated. After this process , the dye

adsorptive capacity of the semifinished product achieved is 19. 4 times of the raw material , 12. 2 times of the semifin

2

ished product achieved after acid etching ;and the moisture absorption ratio of it is 3. 8 times of the raw material , 1. 9

times of the semifinished product achieved after acid etching.

Key words 　zeolite ; destructive pore

2making technique ; heating ablation technic with additive ; mesoporous com2

posite material ; water purification material ; organism

基金项目

:

国家自然科学基金资助项目

(59704006)

收稿日期

:2003 - 11 - 28 ;

修订日期

:2004 - 02 - 16

作者简介

:

李天昕

(1975

～

) ,

女

,

博士

,

主要从事环境工程治理及安全

技术工程等方面的研究。

E

2

mail : terdi @sina. com. cn

1

　引 　言

本研究旨在首先通过物理化学方法将原材料

—

—

—天然沸石的孔道加以清理 ,同时 ,进行一定程度

的破坏式拓展 ,使材料在具有更高表面活性的同时 ,
内部孔径扩大到介孔级 ,最后进行有机复合 ,使最终
产品不仅具有较宽的孔径分布范围 ,而且具有双重的
表面特性和杀菌作用 ,因此对无机小分子和有机大分
子的吸附能力均很强 ,成为一种完全可与活性炭相媲
美、

甚至优于活性炭的环境材料。

天然沸石经第一步酸洗刻蚀工艺处理以后 ,材料

内部孔道变得更为通畅且具有更高的表面活性 ,因而
产品脱色率和吸湿率均较原材料有一定幅度的提高 ,
但其作用有限 ,因为它很难去除沸石水等一些与矿物

结合牢固且难与酸反应的孔道杂质。由于本工艺更
侧重于提高产品对大分子物质的吸附能力 (在本试验
中利用脱色率来衡量) ,因此为了更大限度地拓宽孔
道 ,并提高其表面活性 ,本工艺还需采取进一步的升
温烧蚀处理 ,即将酸洗刻蚀和升温烧蚀相结合 ,先后
对材料的内外表面进行可控破坏性刻蚀。另外 ,为了
在不破坏原材料整体晶格骨架和离子交换性的同时 ,
强化烧蚀作用效果 ,还需在烧蚀工艺中添加一定量的
添加剂。

第

6

卷第

2

期

环境污染治理技术与设备

Vol . 6 , No . 2

2 0 0 5

年

2

月

Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control

Feb . 2 0 0 5