表面修飾之多孔性吸附劑對廢液中有害金屬之選擇性吸附; Selective Sorption of Toxic Metals by Mesoporous Materials Containing Functionalized Organic Monolyers

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Title:	表面修飾之多孔性吸附劑對廢液中有害金屬之選擇性吸附;Selective Sorption of Toxic Metals by Mesoporous Materials Containing Functionalized Organic Monolyers
Authors:	李俊福
Contributors:	環境工程研究所
Keywords:	多孔吸附劑;沸石;表面修飾;吸附;porous material;zeolite;surface grafting;Adsorption;環保工程
Date:	2008-07-01
Issue Date:	2010-12-28 14:37:04 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	將有害重金屬自廢液中移除，在解決環境污染以及資源回收上具有重大意義。其中藉由多孔性吸附劑之吸附作用具有操作簡便、有效與經濟等優點。沸石(zeolite)，在工業應用上有其悠久歷史，80年代以來逐漸將其應用性推廣至環境污染整治方面。但受限於天然沸石之孔洞過小(一般為<1.1nm)，不平衡電荷過低等因子，近年來逐有合成沸石問世如微孔洞之ETS和中孔洞之MCM。這些合成沸石有吸附容量過低(約1~2m mole/g)、不具選擇性，以及對低濃度吸附質吸附性不佳等缺失。本計劃以本研究室多年黏土改質和界面活性劑基礎研究所累積之經驗，將自行合成之中孔洞吸附劑進行表面修飾，克服SAMs (Self-assembled-monolayers)應用於多孔性介質的技術障礙並結合配位化學基本理論，嘗試發展一種對特定毒害金屬有極高親和力(預估可達100~ 1000 m mole/g)之中孔洞吸附劑。全部研究預計以三年時間完成。第一年以中孔洞吸附劑合成及其表面特性鑑定為研究重點，預計選取Nonyl-(C9)至Hexadecyl- (C16)三甲基銨鹽為模板進行具六角規則排列、高表面積之吸附劑合成並以BET、X-ray diffraction、13C和29Si-N.M.R、TEM測其孔洞特性。第二年(全程研究重點) 以含Thiol官能基之有機矽烷進行中孔洞吸附劑表面修飾，並對植入官能基做定性與定量分析，隨後以上述吸附劑進行溶液中chalcopile金屬尤其是、之相關吸附實驗，另依配位化學理念，依金屬親和力大小選擇含enolate、amine、azo及carboxylate等官能基之有機 +Ag2Hg+ 矽烷進行表面修飾，並依重金屬特性分別探討相關吸附特性常數與吸附曲線。第三年以上述成熟技術及研究成果探討環境應用之可行性。除電子業含銅廢水外，顯影劑、廢酸鹼及廢有機溶劑中之毒害金屬均為實際測試標的，此外不同直鏈長度有機矽烷所造成疏水環境，其對有機金屬(如有機汞)分佈影響，亦為本年度研究重點。上述所有吸附結果均將與傳統陽離子交換改質之吸附劑做必要的比較探討。研究期間：9608 ~ 9707
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
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