酸蚀沸石的吸附研究与水体中有机磷农药的去除

作     者：侯倩 

作者单位：南京大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朱建华

授予年度：2012年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0815[工学-水利工程] 0703[理学-化学] 

主      题：沸石 293-T细胞 亚硝胺吸附 环境保护 有机磷农药吸附 

摘      要：分子筛材料在吸附分离和催化领域具有广泛的应用。近来,分子筛在环保和生命科学领域的应用引起广泛关注。沸石材料具有丰富的酸性位,能有效地吸附溶液中的亚硝胺;沸石本身无毒,亦可用于吸除人体胃液中的亚硝胺、保护健康。其它分子筛材料中的微孔对于吸附性能具有重要的影响,也有其特殊的应用价值。鉴于当今环境中有机磷残余农药污染的严重性,我们选择多孔硅材料去除水相中的有机磷农药污染。本文的主要研究内容如下： 1.沸石分子筛被尝试去除人体胃液中诸如烟草特有亚硝胺的致癌物,然而沸石中A1-O-键在质子的攻击下很容易断裂,会导致沸石脱铝以及局部结构破坏。我们选取不同结构和硅铝比的沸石,采用与胃液相同pH的盐酸溶液进行处理;再通过XRD, BET, ICP, XRF等手段研究沸石处理前后的结构、硅铝比和结晶度等变化状况,考察它们对于溶液中N-亚硝基去甲基烟碱(NNN)的吸附能力。还引入293-T细胞为探针,表征沸石吸附NNN、保护细胞的能力。 2.气相吸附过程中含有微孔的介孔材料表现出“流速效应,即载气流速提高时样品对挥发性吡咯烷亚硝胺NPYR的吸附能力反而增强。这是由于高载气流速增加了NPYR分子与孔壁的碰撞几率,样品中所包含的微细空隙发挥“陷阱作用协助吸附进行。采用毒性较小的苯酚作为靶标分子,发现样品表现出同样的气相吸附规律。鉴此我们设想选择合适的靶标分子和已知结构特征含有微细空隙的多孔材料,进行气相吸附研究从而对未知材料中的微孔进行简易的表征。 3.针对目前滥施有机磷农药所导致的地表水污染,试用多孔硅材料去除水相中的有机磷农药残余。对比各种沸石和介孔材料的性能,寻找影响吸附的关键因素;分析实验数据、寻找规律,指导合成高效率低成本的复合硅胶吸附剂,为发展新吸附材料提供基础。