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介孔氧化铝(Mesoporous Alumina, MA)材料具有比表面积高、孔径分布相对集中和表面酸碱性好等优良特性,在吸附和催化等领域具有广泛的应用前景。近年来随着温室效应加剧以及重金属污染的问题日益突出,介孔氧化铝作为一种新型材料应用于CO2捕集和重金属离子的吸附研究引起了学者的关注。本论文主要针对CO2的弱酸性特点和介孔氧化铝具有优异Cr(Ⅵ)吸附性能的发现,围绕高分散、负载型碱(土)金属功能化MA基复合吸附剂的开发,分别以异丙醇铝,硝酸铝和氯化铝为铝盐前驱物,嵌段共聚物P123和F127作为模板剂,采用简单的合成工艺制备功能化的MA材料用于酸性气体CO2和水体中重金属污染物Cr(Ⅵ)的吸附。以异丙醇铝为铝源,P123为模板剂,浓硝酸为酸性调节剂,碱土金属的硝酸盐为负载金属前驱物,采用溶剂蒸发诱导自组装制备碱土金属功能化的MA基复合材料。结合XRD、N2吸附-脱附和TEM等多种表征手段分析样品的物相组成、织构性质以及形貌。研究表明,负载了碱土金属氧化物后的MA对较高温度下的CO2表现出较强的吸附能力。引入不同含量的金属后,材料的比表而积、孔径大小以及孔容受到一定的影响,同时也出现了新的碱性位点,增强了对C02的选择吸附性。在得到的一系列样品中,MA-10Mg显现出较好的效果,在178℃和600℃出现较强的化学脱附峰,C02的吸附量可达1.13mmol/g,相对于未功能化介孔氧化铝的CO2吸附量0.48mmol/g,提高了一倍。室温下C02的吸附主要依靠材料表面的弱碱性位,由于随着引入金属含量的增加,比表面积减少,能够提供的碱性位点减少,此时未功能化的介孔氧化铝具有最大的比表面积131.7m2/g,其CO2的吸附量可达0.9mmol/g。以硝酸铝和氯化铝为铝源,采用不同的模板剂F127和P123,加入碱金属的碳酸盐作为沉淀剂和负载前驱物,将所获得介孔氧化铝前驱物溶剂蒸发或者水热处理,焙烧得到不同形态的功能化的MA。结合XRD、N2吸附-脱附、以及TEM等多种表征手段分析样品的物相组成、织构性质以及形貌。所制备的样品具有大的比表面积、相对集中的孔径分布和规则的蠕虫状结构的孔道,同时水热处理以后的样品出现纤维棒状结构,未水热样品多为块状结构。由F127作为模板剂制备的碱金属功能化的MA具有大的比表面积,其中FMAc-Na-N最大为217.4m2/g,FMA-Na-N的最小为135.4m2/g。而以P123为模板剂制备的PMAn系列样品的比表面积较小,PMAc-Na-H的为41.6m2/g,PMAc-Na-N为53.0m2/g。其中FMAc-K-H和PMAc-K-H在负载了K以后CO2的吸附量可以达到1.4mmol/g和1.2mmol/g。在对Cr(Ⅵ)的吸附中以氯化铝为铝盐前驱物制备的样品留较多的Cl,使其在Cr(Ⅵ)吸附过程中发生离子交换反应,其中,FMAc-Na-N对浓度为80mg/L的Cr(Ⅵ)溶液,室温下pH=3时吸附率可达到90%。在MA的基础上采用简单的工艺合成碱性增强的复合介孔材料,探讨了碱(土)金属的负载方式及其负载量对样品吸附性能的影响,在一定程度上改善了材料的表面碱强度和碱性位密度；并针对CO2和Cr(Ⅵ)吸附的不同特点,结合实验结果对吸附机理进行了初步的解释。本文采用溶剂蒸发诱导自组装法制备的碱(土)金属功能化的介孔氧化铝和一锅沉淀法制备的碱金属功能化介孔氧化铝分别具有优异的C02和Cr(Ⅵ)吸附性能,初步显示了在环境净化领域的良好应用前景。