硅胶技术指标和应用

时间：2023-03-24 14:18:40来源：food栏目：食品快速检测阅读：

硅胶技术指标和应用

[db:作者] / 2023-01-03 00:00

[技术指标]HG/T 2765.1-2005 A型硅胶(细孔硅胶)

HG/T 2765.2-2005C型硅胶(粗孔硅胶)

[应用]由于硅胶为多孔性物质，具有较大的比表面，而且表面的羟基具有一定程度的极性，故而能优先吸附极性分子，如硅胶常用作脱水吸附剂、芳烃吸附剂等。近年来，随着硅胶制备技术的进步以及吸附技术在石化、化工、冶金工业、电子、航天、医药、食品及环保方面的不断研究和开发，硅胶的应用范围也越来越广泛。

刘学刚等研究了硅胶对硝酸体系中Zr、Pu(IV)的静态吸附和动态吸附行为。在1.0～4.0mol/L HNO3中，硅胶对Zr的静态吸附容量(以干硅胶计)约为20mg/g，对Pu(IV)的吸附分配系数为0.7～1.4mL/g。随着料液酸度的降低，硅胶对Zr、Pu的吸附增加。动态吸附实验结果表明，进料酸度为2.0mol/L HNO3时，硅胶吸附柱的工作容量约为3.5倍柱体积。使用2mol/L HNO3淋洗液可将吸附Zr、Pu后的硅胶柱中的部分Zr、Pu洗脱，但洗脱不完全。用2倍柱体积的0.2mol/L H2C2O4可将硅胶吸附的Zr、Pu解吸下来。硅胶柱用0.2mol/L H2C2O4解吸后复用6次，Zr的穿透曲线位置相同。

表4-28 是不同硝酸浓度下，硅胶吸附Zr的静态吸附容量(干硅胶)和分配系数(干硅胶)情况。

表4-28 硅胶对Zr的静态吸附

范忠雷等利用氯丙基三氯硅烷与硅胶表面羟基反应制备了烷基化硅胶(CPTCS硅胶)，所得产物与聚烯丙基胺(PAA-15)反应合成了PAA硅胶复合材料。测定了PAA-硅胶复合材料的FT-IR光谱、氨基含量和润湿角，考察了溶液pH值、吸附时间和吸附温度对其吸附性能的影响，得到在25℃、pH=3.5条件下，复合材料对Cu2+的吸附容量为0.85mmol/g；当pH=4.0时，对Pb2+的吸附容量可达到0.53mmol/g。结果表明，PAA硅胶复合材料吸附性能优良，是一种良好的吸附材料。

崔玉国等研究了硝酸溶液中Np(IV)、Np(V)和Np(VI)在硅胶上的吸附行为，得到以下结论：①在硝酸溶液中，Np(IV)在硅胶上吸附4h，Np(V)、Np(V)吸附2h达到平衡；②在较高酸度条件下，三种价态的镎几乎都不被硅胶吸附，在低酸和碱性条件下，三种价态的镎在硅胶上都有不同程度的吸附，Np(IV)被吸附的程度大于Np(V)和Np(V)；③在低酸和碱性条件下，温度对镎在硅胶上的吸附有不同程度的影响，分配系数随着温度的升高而增加，说明镎在硅胶上的吸附是一个吸热过程；④实验范围内，改变氧化还原剂初始浓度，对三种价态的镎在硅胶上的吸附没有明显影响；⑤三种价态的镎的吸附规律基本上符合Langmuir吸附等温线；⑥根据镎在硅胶上的表观吸附热及单分子层吸附的结论，初步判断镎在硅胶上的吸附属于化学吸附。

李鑫等使用不同的金属盐溶液对中孔硅胶进行改性，并采用间歇式吸附方法研究了水蒸气在硅胶上的吸附动力学实验，利用程序升温脱附技术测定了水在改性硅胶上的程序升温脱附(TPD)曲线并估算了水的脱附活化能，讨论了表面改性对硅胶吸湿性能以及水的脱附活化能的影响。实验结果表明：与C型中孔硅胶相比，经CaCl2或LiCl改性的中孔硅胶，孔容变小而平均孔径变大，在相对湿度小于80%的范围内，其吸湿性能明显增加，水的脱附活化能也增大；由于Ca2+的极化势大于Li+的极化势，水分子在经CaCl2改性的硅胶上的脱附活化能要大于其在经LiCl改性硅胶上的脱附活化能。

陈毅华等为了解PAA硅胶对重金属的吸附能力，对其静态吸附性能进行了测定，包括pH对吸附性能的影响、吸附平衡、重金属离子浓度对吸附性能的影响和温度对吸附性能的影响等实验。实验结果表明：PAA-硅胶使吸附达到最佳的pH值分别为：Cu2+为4.0，Zn2+为5.0，Ni2+为5.5，Co2+为5.0，Pb2+为4.0；在适合的pH值条件下，PAA-硅胶对重金属具有良好的选择吸附性能，适用于含重金属水体的处理，对水中微量重金属的去除效率较高；温度升高有利于吸附。

表4-29是在最佳pH值条件下，不同温度下PAA-硅胶对5种重金属离子的平衡吸附容量，吸附条件为：V=50mL；m=0.5000g。各种离子的初始浓度分别为：Cu2+为0.02342mol/L；Zn2+为0.02101mol/L；Pb2+为0.02048mol/L；Co2+为0.02333mol/L；Ni2+为0.02071mol/L。

李延斌等通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的偶联，将聚乙烯亚胺(PEI)偶合接枝在硅胶微粒表面，制得对铬酸根有强吸附作用的复合型吸附材料PEI/SiO2，并对其化学结构进行了表征；采用静态法研究了PEI/SiO2对铬酸根的吸附性能及脱附性能。结果表明，凭借强烈的静电相互作用，硅胶表面的聚胺大分子PEI对铬酸根阴离子可产生很强的吸附作用，饱和吸附量可达0.07g/g(pH=6)；等温吸附满足Langmuir吸附等温方程；介质的pH值对吸附作用有很大的影响，pH值越小，吸附容量越大；升高温度吸附量减小，表明静电相互作用导致的吸附作用为一放热过程。以NaOH水溶液为洗脱液，吸附在PEI/SiO2表面的铬酸根阴离子很容易被解吸脱附，便于PEI/SiO2的重复使用。

表4-29 不同温度下PAA-硅胶对金属离子的平衡吸附容量

上一篇：硅胶的扩孔处理

下一篇：活性炭(AC)物化性质