硅胶吸附有机物PPT学习教案

1、会计学1硅胶吸附有机物硅胶吸附有机物一一 硅胶二二硅胶的吸附硅胶的吸附三三 硅胶吸附有机物的影响因素四四参考文献参考文献第1页/共13页硅胶无机硅胶有机硅胶通常是用硅酸钠和硫酸反应，并经老化、酸泡等一系列后处理过程而制得。 有机硅胶的侧链是通过硅原子与其他各种有机基团相连。因此，它既含有有机基团，又含有无机结构，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。 硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO2nH2O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。第2页/共13页结构单元Si-O硅胶结构硅胶结构图图 硅胶吸附剂

2、起到吸附作用的基团是硅胶吸附剂起到吸附作用的基团是硅醇基上的羟基硅醇基上的羟基( (吸附中心吸附中心) )。 硅胶表面的吸附硅胶表面的吸附作用来自于硅胶表面与溶质分子之间的作用来自于硅胶表面与溶质分子之间的范德华力范德华力，以及以及表面的硅羟表面的硅羟基与待分离物质之间的基与待分离物质之间的氢键作用氢键作用。 但是，但是，硅胶直接作为吸附剂使用存在一个问题：其吸附选择性较差。因此，硅胶直接作为吸附剂使用存在一个问题：其吸附选择性较差。因此，一般把一般把硅胶作为载体，硅胶作为载体，通通过过硅胶表面硅羟基的化学修饰硅胶表面硅羟基的化学修饰，将所需要的官能团牢固地连接在硅胶将所需要的官能团牢固地连接

3、在硅胶表面上表面上，而将硅胶改性，有效提高其吸附选择性。，而将硅胶改性，有效提高其吸附选择性。第3页/共13页第4页/共13页 当温度低于40时, 硅胶对有机物的吸附去除率随温度的升高而增大，40 时达到最好的吸附效果，吸附去除率达51.8%，随着温度的进一步升高，去除率反而降低。 原因：一，温度升高，促进有机物的扩散运动，被更深层的孔吸附。二，硅胶对有机物的吸附主要是物理吸附，而物理吸附过程是一放热过程, 低温有利于吸附的进行。综合作用结果使得温度为40左右时硅胶的吸附效果达到最佳。 所以温度是吸附作用的重要的影响因素之一。陈顺玉等研究了温度对多孔活性硅胶吸附性能影响。第5页/共13页水介质

4、中PMAA（聚甲基丙烯酸）/SiO2对抗蚜威的吸附，pH对吸附容量的影响。 在pH较低时，由于PMAA羧基几乎不发生电离，只有抗蚜威的疏水作用才能在PMAA/SiO2与抗蚜威分子间形成氢键，所以吸附很低。 随pH的升高，PMAA羧基的电离度增大，PMAA与抗蚜威之间的静电相互作用增强，故吸附容量迅速增大。pH升至8时达到最大吸附。 随着pH的进一步升高, 抗蚜威分子中叔胺及亚胺氮原子质子化程度逐渐减弱, 不利于PMAA与抗蚜威之间的静电作用。然后吸附容量随pH的升高而减小。第6页/共13页水介质中PMAA（聚甲基丙烯酸）/SiO2对抗蚜威的吸附，pH对吸附容量的影响。 PMAA/SiO2微粒的

5、电位随pH的增大较大幅度地降低。 由接枝聚合物PMAA的羧基电离而导致的，且其电离度随pH的升高而增大，即PMAA/SiO2微粒表面的负电性随pH的升高而增大。 所以在一定pH范围内，PMAA/SiO2 微粒与抗蚜威分子之间的静电作用是吸附的驱动力。第7页/共13页 聚聚4乙烯基吡啶乙烯基吡啶P4VP-SiO-SiO2 2对谷氨酸的吸附容量随水溶液盐度的增大而下降对谷氨酸的吸附容量随水溶液盐度的增大而下降。 在在 的水介质中，谷氨酸分子带负电荷，的水介质中，谷氨酸分子带负电荷，P4VP-SiO2表面带正电荷表面带正电荷，Na+构成的离子氛对谷氨酸分子的负电荷会产生屏蔽作用，构成的离子氛对谷氨酸

6、分子的负电荷会产生屏蔽作用，Cl-会强烈地影响会强烈地影响P4VP-SiO2表面的双电层，减弱表面的双电层，减弱P4VP-SiO2的的Zeta电位。这些都会减弱电位。这些都会减弱P4VP-SiO2与谷氨酸分子之间的静电相互作用，故吸附容量随溶液盐度的增大而下降。与谷氨酸分子之间的静电相互作用，故吸附容量随溶液盐度的增大而下降。 此外，当增大水溶液的盐度时，此外，当增大水溶液的盐度时，P4VP大分子链，由于聚电解质效应会变得较为蜷缩，吸附位点被裹包，这也会导致吸附容量下降。大分子链，由于聚电解质效应会变得较为蜷缩，吸附位点被裹包，这也会导致吸附容量下降。 吸附作用力会受到电解质正负离子的屏蔽效应

7、影响，即随盐度增大，吸附容量减小吸附作用力会受到电解质正负离子的屏蔽效应影响，即随盐度增大，吸附容量减小 。第8页/共13页 图中图中长链硅烷改性剂改性的硅胶能提高对甲苯的选择性长链硅烷改性剂改性的硅胶能提高对甲苯的选择性；短链改性剂不利于提高硅胶吸附材料对甲苯的选择性。 对于烃链来说，硅烷改性剂有机链越长支链越多其对硅胶疏水效果越好，则在甲苯水的二组分体系中对于甲苯在硅胶表面的富集越有利，可提高其对甲苯的吸附选择性。 改性剂的有机链长短是影响改性硅胶吸附选择性的重要因素。第9页/共13页第10页/共13页1陈顺玉, 林日庆, 翁雨秋. 多孔活性硅胶的制备及吸附性能的研究J. 分子科学学报,

8、2011, 1: 005.2汪剑, 高保娇, 郭浩鹏. 接枝微粒 PMAA/SiO2 在水介质中对杀虫剂抗蚜威的吸附机理J. 物理化学学报, 2007, 23(12): 1905-1911.3郭建峰, 高保娇, 安富强. 接枝微粒材料 P4VP-SiO2 对酸性氨基酸的吸附性能与吸附机理J. 功能高分子学报, 2009 (004): 363-368.4王力, 王小楠, 苏涛, 等. 硅胶的表面硅烷化处理及其吸附性能研究J. 化学研究与应用, 2011, 23(3): 373-376.5张栓红, 孙昌梅, 曲荣君, 等. 几种聚合物改性硅胶对苯胺的吸附性能研究J. 离子交换与吸附, 2011, 27(001): 43-52.6Leiper K A, Stewart G G, McKeown I P. Beer polypeptides and silica gel Part I. Polypeptides involved in haze formationJ. Journal of the Institute of