中國(guó)粉體網(wǎng)訊 中空SiO2微球具有無(wú)毒、比表面積大、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，且類(lèi)似于活性炭具有高吸附性，使其在污水處理領(lǐng)域具備巨大發(fā)展前景。
中空二氧化硅微球在環(huán)保吸附領(lǐng)域的應(yīng)用研究
實(shí)踐證明，中空SiO2微球的介孔結(jié)構(gòu)及空腔結(jié)構(gòu)對(duì)廢水中重金屬離子、染料分子都有著很強(qiáng)的吸附能力。
Najafi等分別利用模板法和微乳法制得SiO2空心微球和SiO2磁性微球，研究發(fā)現(xiàn)，所制備的SiO2微球?qū)?strong>廢水中Cd（Ⅱ）和亞甲基藍(lán)染料有著極高的吸附能力。
李苗苗等人用硝酸鈰銨作為引發(fā)劑，從而引發(fā)丙烯腈自由基在中空二氧化硅微球的空腔和孔道內(nèi)進(jìn)行聚合，制備用于吸附水中重金屬鉻離子的產(chǎn)品。產(chǎn)品通過(guò)與HMS微球進(jìn)行鉻離子吸附對(duì)比，證明吸附為錨固的聚偕胺肟的吸附行為。通過(guò)處理吸附測(cè)試數(shù)據(jù)建立不同的動(dòng)力學(xué)模型，最后通過(guò)比較相關(guān)系，確認(rèn)該處理行為屬于偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附劑，即吸附過(guò)程主要為化學(xué)吸附。聚合后的材料具有對(duì)各種金屬離子吸附能力強(qiáng)、吸附量高、吸附效率高等特點(diǎn)，可用于處理廢水中重金屬離子。
張辰等人采用最簡(jiǎn)單的溶膠-凝膠法制備HMSM，同時(shí)，通過(guò)改變?cè)O(shè)備過(guò)程中添加劑的用量，從而調(diào)控模板的結(jié)構(gòu)以及硅源的水解速度，達(dá)到控制HMSM結(jié)構(gòu)和形貌的目的。通過(guò)對(duì)銅離子吸附測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，建立不同的動(dòng)力學(xué)模型處理數(shù)據(jù)，比較相關(guān)系數(shù)，從而確認(rèn)該吸附為偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附，即吸附過(guò)程主要為化學(xué)吸附。對(duì)于吸附后的HMSM進(jìn)行X射線光電子能譜(XPS)分析，證明吸附過(guò)程中銅離子被還原成亞銅離子。通過(guò)分析吸附機(jī)理和測(cè)試吸附效果，從而證明該產(chǎn)品可用于對(duì)水中銅離子的吸附回收。
霍宇平等人通過(guò)最簡(jiǎn)單的溶膠-凝膠法制備中空二氧化硅微球。通過(guò)改變不同變量進(jìn)行染料吸附能力的測(cè)試，并采用數(shù)據(jù)建立準(zhǔn)一級(jí)、準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)吸附過(guò)程進(jìn)行擬合，證明產(chǎn)品吸附過(guò)程主要為單層化學(xué)吸附，同時(shí)得到吸附劑的最佳使用條件，進(jìn)而證實(shí)該吸附劑在處理染料污水方面具有較大的研究?jī)r(jià)值。
中空二氧化硅微球研究與應(yīng)用展望
應(yīng)用方面，中空二氧化硅微球在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)廣受關(guān)注和不斷的挖掘。此外，中空二氧化硅微球的應(yīng)用也在向生物醫(yī)學(xué)（藥物載體）、催化工程、功能涂層等領(lǐng)域延伸。
制備技術(shù)方面，目前硬模板法與軟模板法是制備中空二氧化硅微球的主流技術(shù)，生物模板法的綠色化、智能化制備技術(shù)（如AI輔助調(diào)控模板形貌）有望成為研究熱點(diǎn)。隨著材料表征技術(shù)與規(guī)�；a(chǎn)工藝的突破，這類(lèi)“納米中空明星”有望在更多領(lǐng)域掀起創(chuàng)新浪潮。
參考來(lái)源：
王超等.中空二氧化硅微球的制備及其在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用研究
馬傲雪等.二氧化硅空心微球的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展
Liang R, Zou H. Removal of aqueous Hg(ii) by thiol-functionalized nonporous silica microspheres prepared by one-step sol-gel method[J]. RSC Advances, 2020, 10(31): 18534-18542.
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/九思)
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