[发明专利]一种表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料，所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料为阳离子吸附剂，以介孔二氧化硅为基质，在介孔二氧化硅的表面进行原位修饰季铵官能团，表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的比表面积为300-400m²g^-1，平均孔径为3-6nm，孔容为1-4m³g^-1。

2.一种表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的制备方法，包括：

介孔二氧化硅材料制备步骤；

功能试剂溶液制备步骤；

介孔二氧化硅材料与功能试剂溶液混合制备表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料步骤；

所述的介孔二氧化硅材料与功能试剂溶液混合制备表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料步骤是：向功能试剂溶液中加入介孔二氧化硅材料，超声混合后，搅拌反应20-30min，清洗，干燥，制得表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料。

3.根据权利要求2所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的制备方法，其特征在于，所述的介孔二氧化硅材料制备步骤是：将模板剂用水溶解后，滴加氨水，搅拌反应后，加入硅源，搅拌反应后，先超声清洗，再清洗、干燥，高温煅烧去除模板剂，得到介孔二氧化硅材料。

4.根据权利要求3所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的制备方法，其特征在于，所述的模板剂为十六烷基三甲基溴化铵，硅源为正硅酸乙酯。

5.根据权利要求3所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的制备方法，其特征在于，模板剂与水的质量体积比为：(1.0-2.0)：(120-160)；单位：g/mL；溶解温度为45-55℃。

6.根据权利要求3所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的制备方法，其特征在于，模板剂与氨水的质量体积比为：(1.0-2.0)：(4-8)；单位：g/mL，滴加氨水后反应时间为：20-40min。

7.根据权利要求3所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的制备方法，其特征在于，硅源的加入量与氨水的体积比为：(5-7)：(4-6)，搅拌反应时间为：3-6h，反应后，先超声清洗8-15min，再依次用去离子水、无水乙醇各清洗三次，抽滤干燥，在500-600℃下煅烧3-6h，去除模板剂得到介孔二氧化硅材料。

8.根据权利要求3所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的制备方法，其特征在于，所述的功能试剂溶液制备步骤是：将功能试剂与水进行混合，并在室温下搅拌溶解，得到质量浓度为1％-30％的功能试剂溶液；所述的功能试剂为聚环氧氯丙烷二甲胺(EPI-DMA)。

9.根据权利要求3所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的制备方法，其特征在于，所述的介孔二氧化硅材料与功能试剂溶液混合制备表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料步骤中，功能试剂溶液中功能试剂与介孔二氧化硅质量比为2-30:1。

10.权利要求1所述的表面原位修饰聚季铵官能团的介孔二氧化硅材料的应用，用于吸附废水中重铬酸根离子；投加量2-6g/l，震荡速度120rpm，吸附时间为12h，吸附温度为25℃；废水的pH控制为2-6；废水中的重铬酸根最高浓度为150mg/l，最低浓度为50mg/l。