介孔二氧化硅纳米颗粒处理纺织废水的研究

介孔二氧化硅纳米颗粒处理纺织废水的研究

摘要：随着工业发展和人口增长，纺织废水成为一个重要的环境

问题。介孔二氧化硅纳米颗粒因其具有大的比表面积、环境友好以及

可再生利用等特点，备受关注。本论文综述了介孔二氧化硅纳米颗粒

在纺织废水处理中的应用研究进展，重点介绍了该颗粒在废水处理中

的吸附、催化氧化、膜分离等方面的应用。

关键词：介孔二氧化硅纳米颗粒；纺织废水；吸附；催化氧化；

膜分离

Abstract: With the development of industry and

population growth, textile wastewater has become an important environmental problem. Mesoporous silica nanoparticles are highly concerned for their large specific surface area, environmental friendliness, and renewable utilization. In

this paper, the application of mesoporous silica

nanoparticles in textile wastewater treatment is reviewed,

and the application in adsorption, catalytic oxidation, membrane separation and other aspects in wastewater treatment is introduced.

Keywords: Mesoporous Silica Nanoparticles; Textile wastewater; Adsorption; Catalytic oxidation; Membrane separation

1. 前言

随着全球人口的不断增长、经济的不断发展，纺织工业已经成

为了全球重要的工业部门之一。同时，这也产生了一个重要的环境问题，即纺织废水。纺织废水含有大量的有机物、污染物和颜料化合物，对环境和人类健康都有一定的危害。因此，彻底处理纺织废水，将有

助于保护环境和人类健康。

介孔二氧化硅纳米颗粒在纺织废水处理中展现出了其独特的优越

性能，被广泛应用于纺织废水处理中。介孔二氧化硅粒子能够控制其

孔径大小、孔隙度和比表面积等特性，正因此使其在吸附、催化氧化、膜分离等方面表现出优异的性能。

本文将综述目前介孔二氧化硅纳米颗粒在纺织废水处理中的应用

研究进展，并重点介绍该颗粒在吸附、催化氧化、膜分离等方面的应用。

2. 介孔二氧化硅纳米颗粒及其性能

介孔二氧化硅纳米颗粒的制备方法主要包括酸洗除杂、高分子模

板法、正硅酸酯溶胶凝胶法等方法。这些方法均可制备单分散、规整、孔径可调的介孔二氧化硅纳米颗粒。其中，高分子模板法制备的二氧

化硅纳米颗粒具有孔径分布窄、孔径可调等优点。

介孔二氧化硅纳米颗粒具有大的比表面积、孔径可调、分散性良好、稳定性高等特点。这些特点使得介孔二氧化硅纳米颗粒在多个领

域展现出了优异的性能。例如，这些颗粒可应用于气体吸附材料、催

化剂载体、生物医药、废水处理等领域。在废水处理领域中，介孔二

氧化硅纳米颗粒主要应用于吸附、催化氧化、膜分离等方面。

3. 介孔二氧化硅纳米颗粒在纺织废水处理中的应用

3.1. 吸附

吸附是目前纺织废水处理的一种有效方式。介孔二氧化硅纳米颗

粒作为一种优异的吸附剂，已被广泛应用于纺织废水处理中。

例如，Zhou等人研究了利用柠檬酸改性介孔二氧化硅纳米颗粒

对铬(VI)的吸附。结果表明，改性介孔二氧化硅纳米颗粒对铬(VI)的

吸附效果高于常见吸附剂树脂，并且吸附各项指标也考虑得到了满足。

另外，姚等人研究了利用介孔二氧化硅纳米颗粒对苯酚的吸附性能。研究结果表明，介孔二氧化硅纳米颗粒可以很好地吸附苯酚，而

且吸附效率高，复合性强。

3.2. 催化氧化

催化氧化是一种重要的废水处理方式，能够高效地去除废水中有

机物和有害物质。介孔二氧化硅纳米颗粒因其特殊的结构和性质，被

认为是一种优异的催化剂载体。许多研究者已经将介孔二氧化硅纳米

颗粒作为氧化催化剂载体进行了研究。

例如，王等人制备了一种纳米介孔二氧化硅负载铜催化剂，并对

其在废水处理中的催化氧化性能进行了研究。结果表明，该催化剂具

有优异的催化氧化性能，对苯酚、对氯苯酚和邻苯二酚等污染物均有

高效的氧化能力。

另外，周等人研究了不同载体下的Cu-Mn催化剂在苯酚废水的催

化氧化性能。结果表明，介孔二氧化硅纳米颗粒是一种理想的载体，

具有优异的催化氧化性能。

3.3. 膜分离

膜分离是一种重要的水处理技术，具有高效、经济、环保等特点。介孔二氧化硅纳米颗粒作为膜分离材料，具有孔径可调、介电常数低、稳定性好等特点，已在水处理领域展现出优越的性能。

例如，Hou等人研究了介孔二氧化硅纳米颗粒-聚醚砜膜在海水淡化过程中的应用。结果表明，该膜具有高的通量和高的盐阻率，具有

广泛的应用前景。

另外， Aditya等人研究了间隔层纳米孔复合膜的制备及其分离

性能。利用介孔二氧化硅辅助制备膜材料，提高了膜的孔径大小，从

而实现了对有机物的高效分离。

4. 总结与展望

本文综述了介孔二氧化硅纳米颗粒在纺织废水处理中的应用研究

进展，并重点介绍其在吸附、催化氧化、膜分离等方面的应用。介孔

二氧化硅纳米颗粒因其优异的物理和化学性质，广泛应用于环境治理

领域中。虽然目前介孔二氧化硅纳米颗粒在废水处理中表现出了很高

的吸附性能、催化氧化性能和分离性能，但相关技术仍需要进一步深入，为实现更加高效地纺织废水处理提供更好的解决方案。