二组分气体在固体上吸附的研究(Ⅵ)──不同覆盖度下的二组分气体在灯黑上的吸附

通过测定不同覆盖度下的甲苯-正己烷、苯-正己烷、丙酮-正已烷和正戊烷-正己烷4个二组分气体在灯黑上的组成吸附等温线,发现它们有着共同的规律:随着覆盖度的增加,各体系的组成吸附等温线都向上靠近它们各自的气液平衡曲线。因此,基本上可以把二组分的气相与吸附相的平衡看成二组分的气液平衡,4个体系的组成吸附等温线基本上都可以通过理想溶液的相对挥发度方程式模拟得到。     

活性炭纤维对氙的动态吸附性能研究

采用动态吸附实验装置，研究了吸附温度、原料气浓度和原料气流量对活性炭纤维动态吸附氙性能的影响。结果表明：在低温条件下（≤273K)，随着温度的升高，活性炭纤维对氙的平衡吸附量明显下降／同时，活性炭纤维对氙的平衡吸附量分别随着原料气浓度及原料气流量的增大而增大。     

吸附树脂和活性炭对气体中苯的吸附研究

采用了动态吸附实验方法研究了吸附树脂NDA-201和椰壳型活性炭C1对苯蒸汽的吸附行为.对吸附平衡数据采用Dubinill-Astakov方程进行了拟合分析,并根据吸附剂孔结构特征探讨了吸附机理.实验结果表明,两种吸附剂的苯吸附等温线存在交叉现象,对高浓度苯蒸汽吸附治理可采用NDA-201树脂,低浓度则采用椰壳型活性炭C1;Dubinin-Astakov方程能用来对两种吸附剂的等温线进行拟合,表明吸附剂的微孔区域对吸附起着重要作用.微孔体积计算值的比较和特征曲线叠合的程度说明了.Polanyi吸附势理论更适合于描述椰壳型活性炭C1对苯的吸附,这可能是由于椰壳型活性炭C1的孔分布集中于微孔区,而NDA-201树脂除了微孔外还有一定量的中孔和大孔.     

乙二胺硅胶材料对铜和锌离子的动态吸附

合成了胺基含量为1.35 mmol/g的乙二胺硅胶材料(EDA/SiO2),研究了EDA/SiO2对Cu2+和Zn2+的动态吸附及动态竞争吸附。结果表明,铜溶液流量和初始浓度对材料动态吸附性能有显著影响,随着溶液初始浓度的增大、流速的加快,穿透时间明显缩短。动态吸附实验结果符合Thomas模型,计算结果显示,铜溶液初始浓度由1.99 mmol/L增大至10.00 mmol/L时,模型平衡吸附容量q0从0.272 mmol/g增大至0.476 mmol/g,影响显著;流量对q0影响不显著。溶液流量和初始浓度对吸附速率常数kTh均有影响,随溶液流量增大、初始浓度的降低,速率常数值增大。在单一体系中,EDA/SiO2对Cu2+和Zn2+的工作吸附量分别为0.340和0.127 mmol/g,混合体系的吸附量均小于单一体系中的吸附量,并且对Zn2+的吸附量下降显著,表明EDA/SiO2对Cu2+的吸附能力强于Zn2+。6次循环实验表明,盐酸和氨水可对EDA/SiO2材料实现再生,再生后材料对铜的吸附容量和穿透时间的下降幅度不大,可重复使用。     

几种典型国产活性炭吸附各种烃类的NMR研究——Ⅱ. 苯、环己烷、正戊烷和正己烷吸附的1H NMR研究

活性炭吸附苯、环己烷、正戊烷和正已烷的测量表明, 在同一种活性炭中各烃的饱和吸附体积相同, 四种烃的吸附量与其摩尔体积成反比。同一种被吸附物在不同活性炭中的吸附量与各活性炭的比孔容和孔径分布有关。活性炭的比孔容大, 且孔径小于3.0 nm的微孔比例大时, 其吸附和解吸容量也大。这些体系的~1H NMR研究进一步证实了孔径小于3.0 nm的微孔中发生毛细管凝聚, 导致吸附和解吸的容量增大。被吸附分子的自旋晶格弛豫时间几乎不随被吸附物的种类而异。他们与活性炭表面上酸性基团总量有较好的曲线关系。     

几种典型国产活性炭吸附各种烃类的NMR研究——Ⅱ.苯、环己烷、正戊烷和正己烷吸附的~1H NMR研究

活性炭吸附苯、环己烷、正戊烷和正已烷的测量表明,在同一种活性炭中各烃的饱和吸附体积相同,四种烃的吸附量与其摩尔体积成反比。同一种被吸附物在不同活性炭中的吸附量与各活性炭的比孔容和孔径分布有关。活性炭的比孔容大,且孔径小于30的微孔比例大时,其吸附和解吸容量也大。这些体系的~1H NMR研究进一步证实了孔径小于30的微孔中发生毛细管凝聚,导致吸附和解吸的容量增大。被吸附分子的自旋晶格弛豫时间几乎不随被吸附物的种类而异。他们与活性炭表面上酸性基团总量有较好的曲线关系。     

新型吸附树脂对苯乙酸的吸附热力学研究

研究了苯乙酸在新型超高交联树脂AH、NDa-150和大孔吸附树脂(Amberlite XAD-4)上的平衡吸附数据，测定了288K、303K和318K温度下的吸附等温线，结果表明吸附过程符合Langmuir吸附等温方程。苯乙酸在AH、NDa-150上的吸附容量分别比在Amberlite XAD-4上的吸附容量最高高出90％、113％，这主要归因于AH、NDa-150表面的极性基团及树脂的微孔结构．Langmuir吸附等温线、相对吸附容量以及等量吸附焓变表明，苯乙酸在AH树脂上的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果．对苯乙酸被3种树脂吸附的吸附焓变、自由能变、吸附熵变也作了计算，并对吸附行为作了合理的解释。     

胶原-单宁树脂的制备及其对水溶液中UO2+2的吸附特性研究

以天然牛皮为原料,经胃蛋白酶处理制得水解胶原;通过胶原-黑荆树单宁-醛反应制备了胶原-单宁树脂(C-TR)吸附材料,并表征了材料的形貌,测定了材料的比表面积、热变形温度等性质。系统研究了C-TR对水溶液中UO22 的吸附特性。结果表明,C-TR对UO22 有较强的吸附能力。当温度为303K、pH=5.0、UO22 的初始浓度2.5mmol.L-1时,吸附容量达到1.49mmolU/g。升高温度,平衡吸附量增大。pH对吸附容量的影响较大,适宜的pH范围为5.0-6.0。C-TR对UO22 的吸附平衡符合Freundlich方程。吸附动力学可用拟二级速度方程来描述。C-TR对UO22 的吸附基本不受NaCl影响,该吸附材料可望用于海水中铀的富集和分离。     

化学修饰的大孔吸附树脂对1,2-苯并异噻唑-3-酮的吸附研究

选用在有机废水处理中已经得到广泛使用的商业化树脂Amberlite XAD-4作参照,通过等温吸附实验和吸附动力学实验研究了单宁酸和邻羧基苯甲酰基修饰的吸附树脂(分别命名为FZH-11和FZH5)对1,2-苯并异噻唑-3-酮的吸附性能。结果表明,修饰后的树脂FZH-11和FZH5对1,2-苯并异噻唑-3-酮具有较高的吸附容量,吸附过程存在化学吸附作用。1,2-苯并异噻唑-3-酮在FZH-11和FZH5树脂上的吸附过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要速度控制步骤。FZH-11和FZH5树脂经酸液脱附可重复利用,废水在得到有效治理的同时实现了1,2-苯并异噻唑-3-酮的资源化回收利用。     

冲洗色谱特征点法测定表面分形维数初探

在用非线性气相色谱测填料表面分形维数中,首次运用气固色谱（ＥＣＰ法（ｅｌｕｔｉｏｎ ｂｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｐｏｉｎｔｓ ｍｅｔｈｏｄ）,测定了正戊烷、正已烷、正庚烷３种烷烃在不同颗粒大小的硅胶表面的吸附等温线,通过拟合Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程,求出单分子饱和吸附容量,并采用单分子层吸附的分形模型,求得硅胶的发形维数,提供了一种测定表面分形维数的新方法。     

分子模拟噻吩、苯、正己烷混合物在MFI和MOR中的吸附行为

采用GCMC方法模拟了噻吩-苯二元组分和噻吩-苯-正己烷三元组分在MFI和MOR沸石中的吸附分离性能. 结果表明, 对于噻吩-苯二元体系, 在MFI孔道中, 噻吩分子比苯分子都优先定位于孔道的交叉部分, 当总压升高时, 苯的吸附量增加, 噻吩的吸附量保持不变, 苯分子被噻吩分子“挤”到直型孔道之中, 该二元体系符合Clark等提出的竞争吸附模型. 而对于在MOR中的吸附, 噻吩和苯分子没有表现出明显不同的优先吸附位, 符合Clark等提出的体积填充模型. 对于噻吩-苯-正己烷三元体系, 在MFI沸石中, 正己烷的吸附量最大, 噻吩和苯的吸附量很小. 而对于MOR沸石, 噻吩的吸附量最大, 苯和正己烷的吸附量小, 对于这三种较大尺寸的分子, 只能位于MOR主孔道中, 当存在着少量的正己烷分子时, 就影响到了苯的吸附, 而正己烷对噻吩在MOR孔道中填充的影响要比苯小, 噻吩的吸附量影响不大.     

Adsorption of benzene from benzene/n-C6 and n-C7 mixture by nano Beta zeolite with different Si/Al ratios

The adsorption of benzene from benzene/n-alkane mixtures was studied by two types of nano Beta zeolite with Si/Al ratios of 11.5 and 24.5. Benzene was adsorbed into benzene/n-hexane and n-heptane mixtures which had 0.5% up to 10% mole fraction of benzene using batch technique in the ambient temperature. The nano Beta zeolite has active sites on its surface, which have interaction with π electron in benzene, and this can increase the heat of adsorption. The Si/Al ratio defines the number of active sites in the zeolite surface and the heat of adsorption. However, an increase in the active sites of Beta zeolite declines the entropy of adsorption. Therefore, free energy of mixing specifies the potential of adsorption in Beta zeolite.As the results indicated in all mixtures, benzene is adsorbed more than n-hexane and n-heptane into the Beta zeolite surface, which suggests that this type of zeolite has a high separation factor (∼50) for benzene in Beta zeolite (Si/Al = 24.5). Also, Beta zeolite with Si/Al = 24.5 had a greater separation factor than Beta zeolite with Si/Al = 11.5 in similar mixtures.     

烃类在β沸石上的吸附与扩散：粒度效应

β沸石首次为美国Mobil公司所合成,其骨架结构具有三维12元环孔道(两维线性,一维非线性)。与Y型分子筛相比,β沸石具有更高的热稳定性和耐酸性,对加氢裂化,加氢异构化,裂解,芳构化等反应有良好的催化性能。人们过去着重研究沸石的表面酸性质,本文报道粒度对沸石吸附与扩散的影响。     

不同吸附剂上动态吸附-脱附挥发性有机气体性能研究

采用气相色谱法和热重分析(TG)研究了活性炭以及5A、NaY、13X、ZSM-5(Si0_2/Al_2O_3=27、300)、Hβ和MCM-41分子筛对正己烷、甲苯和乙酸乙酯的动态吸附-脱附性能,系统考察了挥发性有机气体(VOCs)浓度与种类及体积空速对吸附容量的影响。结果表明,增加体积空速和VOCs浓度,一定程度上能够提升吸附容量;活性炭吸附剂对三种VOCs具有较高的单位质量吸附量,而13X与NaY对三种VOCs具有更大的单位体积吸附量。     

Mesoporous activated carbon from <Emphasis Type="Italic">Pentace</Emphasis> species sawdust via microwave-induced KOH activation: optimization and methylene blue adsorption

This work studied the optimization of preparation conditions of Pentace species sawdust activated carbon (PSAC) via microwave-induced KOH activation for the adsorption of methylene blue (MB) dye from aqueous solutions. The produced activated carbon was characterised through Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area and pore structural analysis, proximate and ultimate, scanning electron microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy. Response surface methodology technique was used to optimize the radiation power, radiation time and impregnation ratio for MB removal and PSAC yield through central composite design. The optimum preparation conditions for PSAC were obtained at a radiation power of 418 W, radiation time of 6.4 min, and an impregnation ratio of 0.5, which resulted in 27% PSAC yield and 93.74% MB removal. A mesoporous structure of PSAC was formed, with a BET surface area, total pore volume and average pore diameter of 914.15 m²/g, 0.52 cm³/g, and 3.19 nm, respectively. The experimental kinetic data were well described by a pseudo-second-order model and intraparticle diffusion. Adsorption data fitted the Redlich–Peterson equation better than the Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin–Radushkevich and Sips equations. However, the exponential value of Redlich–Peterson approached unity, hence, resulting in the original Langmuir equation, with adsorption capacity of 357.14 mg/g. The adsorption performance was effectively preserved even after four consecutive cycles, demonstrating good regeneration ability.     

THE COORDINATION ADSORPTION OF AMINES ON CARBOXYL RESIN IN Cu~(2+) FORM FROM NON-AQUEOUS MEDIUM AND DESORPTION WITH ANHYDROUS ELUANT

The adsorption of aniline, N-methylaniline and N,N-dimethylaniline onto carboxyl resin in Cu~(2+) form from water,ethanol and n-hexane have been studied. The results show that the adsorption affinities from n-hexane are higher than thatfrom water, and nearly zero from ethanol. The separation factors for the adsorption of these three amines from mixed solutionwere also examined. The results of continuous column operations show that the breakthrough capacity of aniline from n-hexane reaches 90 mg/g dry resin in Cu~(2+) form, and the amines adsorbed can be stripped with anhydrous ethanol effectively.Adsorption onto carboxyl resin in Cu~(2+) form from non-aqueous medium and desorption with anhydrous eluant can overcomethe run-off of Cu~(2+) from the resin, and would show potential advantages in the separation of some water-insoluble naturalproducts.     

烟气中多环芳烃吸附脱除的研究

针对热电厂烟气中排放的多环芳烃（PAHs）污染物，在实验室规模上研究了六种吸附剂对烟气中典型的PAHs, 如萘（Nap）、芴（Flu）、菲（Phe）的吸附脱除行为。考察了吸附剂结构特征与Nap，Flu，Phe高温脱除的相关性，并对煤质活性炭（AC-1）在160 ℃～200 ℃下的吸附等温线进行了研究。结果表明，吸附剂对PAHs的吸附能力与其结构参数中BET表面积和微孔体积具有紧密相关性，而与中孔体积没有明显关系；活性炭表现出很好的脱除烟气中PAHs的作用；吸附剂对PAHs的吸附能力随着PAHs的质量分数增大而增大，随吸附温度的增加而减小；随着PAHs的碳原子数和芳环数增加，其在吸附剂上的吸附能力也增强。     

Adsorption of benzene and perfluorobenzene vapor from a flow of moist air by a layer of equilibrium moistened active carbon

The equilibrium adsorption of benzene and perfluorobenzene vapor from a flow of moist air by a layer of active carbon (AC) hydrated to equilibrium were considered. It was ascertained that these organic substances partly displace the water from the adsorptive micropore volume of AC. The equilibrium adsorption values of benzene, perfluorobenzene, and water vapors on AC were calculated. The adsorption of benzene and perfluorobenzene from a flow of moist air by a layer of AC is characterized by volume filling of the micropore adsorption space. This work is part of the research devoted to the study of the dynamics of the adsorption of organic substances from a flow of moist air by a layer of AC hydrated to equilibrium.Translated fromIzvestiya Akademii Nauk. Seriya Khimicheskaya, No. 8, pp. 1398–1401, August, 1994.     

浸渍金属盐二次活化制备中孔沥青基球形活性炭的研究

以煤焦油沥青为原料,水蒸气活化法制备具有一定孔隙结构的预活化沥青基球形活性炭:通过在预活化球形活性炭中浸渍Fe(NO3)3、Co(NO3)2、Ni(NO3)2水蒸气二次活化,制备得到具有不同中孔孔径分布和较高强度的球形活性炭;研究了金属Fe、CO、Ni在二次活化过程中对预活化球形活性炭的孔结构参数和VB12吸附性能的影响,实验结果表明,预活化球形活性炭通过浸渍硝酸盐二次活化能够有效提高中孔孔容和中孔含量,其中浸渍CO(NO3)2二次活化对中孔孔容的增加最为明显,其中孔孔容达0.50cm3/g,占总孔孔容的65%.随着浸溃Co(NO3)2二次活化时间的延长,预活化球形活性炭中孔孔容增加,孔径分布变宽.