邻-氨基酚修饰吸附树脂对2-氨基吡啶的静态吸附热力学及动力学特征

合成了两种邻-氨基酚修饰超高交联吸附树脂(MOAR-1、MOAR-2),并用该树脂对水溶液中2-氨基吡啶的静态吸附热力学和动力学特征进行研究。热力学研究结果表明,Freundlich吸附等温方程能够对静态吸附等温线进行很好地拟合。吸附焓变ΔH<0,其绝对值小于60kJ/mol,表明以物理吸附为主以及该吸附剂容易脱附的特征;ΔG<0,说明吸附是自发行为;ΔS<0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。两种树脂对2-氨基吡啶的吸附量随着温度的升高而降低,适当降低温度有利于吸附。动力学研究的结果表明:吸附符合一级动力学方程,吸附速率随温度升高而增大。表观活化能Ea<4.0kJ/mol,说明吸附较容易进行。     

表面活性剂改性P507浸渍树脂吸附In（Ⅲ）的性能研究

首先以阳离子表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)对AB-8大孔树脂进行表面改性,然后浸渍到含萃取剂P507[2-乙基己基磷酸单(2-乙基己基)酯]的石油醚溶液中,制备了P507浸渍树脂,研究了该改性树脂吸附In(Ⅲ)的热力学和动力学性能,并进行了动态吸附和脱附实验。结果表明,用CTAB对AB-8大孔树脂进行表面改性后,P507在树脂上的负载量和In(Ⅲ)在树脂上的吸附量都显著提高,其中P507的负载量提高了32.2%,In(Ⅲ)的吸附量提高了21.2%。In(Ⅲ)在改性P507浸渍树脂上的等温吸附符合Langmuir吸附方程,饱和吸附量为32.5mg/g;对In(Ⅲ)的吸附为吸热过程,升高温度有利于In(Ⅲ)的吸附,ΔH=5.28kJ/mol,ΔG(303K)=-2.18kJ/mol,ΔS=24.61J/mol.K。在pH=1.0时In(Ⅲ)在P507浸渍树脂上的吸附效果最好,而且易于与Al(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)等杂质离子进行分离。     

201×7强碱性阴离子交换树脂吸附浓海水中溴的热力学研究

研究了201×7强碱性阴离子交换树脂吸附浓海水中溴的热力学行为,测定了不同温度下的吸附等温线,并计算出吸附过程的热力学参数ΔG、ΔH和ΔS。研究表明,该树脂对溴的吸附容量为2.489mg Br2/mL湿树脂,吸附率达到98%;吸附平衡数据符合Langmuir吸附等温方程;ΔG为负值,该吸附过程可自发进行;ΔH>0,且其绝对值小于40kJ/mol,表明该吸附过程吸热且属于物理吸附;ΔS>0,该吸附过程属于熵增过程。     

1-(2-氨乙基)吡咯烷树脂的合成及其对贵金属的吸附

研究了试剂摩尔比、反应温度、反应时间对1-(2-氨乙基)吡咯烷树脂合成的影响规律.此树脂的功能基含量2.74 mmol/g树脂,对Au(Ⅲ)、Os(Ⅳ)、Pt(Ⅳ)、Ir(Ⅳ)、Ru(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)的吸附容量分别高达950、520、436、418、314、302 mg/g树脂.FT-IR、元素分析表征了树脂结构.测定了吸附速率曲线,配位比,表观吸附活化能△E_(Au)=6.4、△E_(Pt)=33.7kJ/mol.XPS研究了吸附机理.     

两种大孔吸附树脂对麻黄碱和伪麻黄碱的吸附动力学和热力学研究

通过等温静态吸附实验研究大孔树脂AB-8和D101对麻黄碱及伪麻黄碱的等温吸附过程,根据Langmuir平衡吸附速率方程考察两种树脂对两种成分吸附的平衡速率常数,用Van’t Hoff公式计算各热力学参数(ΔHm,ΔGm及ΔSm)。结果表明麻黄碱、伪麻黄碱的吸附平衡数据符合Freundlich吸附等温方程和Langmuir平衡吸附速率方程,相关性良好。吸附的焓变(ΔHm)和熵变(ΔSm)均大于零,吉布斯自由能变(ΔGm)均小于零,表明麻黄碱及伪麻黄碱在树脂上的吸附属于自发的物理吸附过程。     

纳米γ-Al_2O_3吸附Ge(Ⅳ)的机理及性能

研究了纳米γ-Al2O3吸附剂对Ge(Ⅳ)的吸附行为,考察了吸附平衡时间、温度和溶液的pH值等因素对吸附过程的影响.结果表明,纳米Al2O3对Ge(Ⅳ)的吸附在2min时基本达到平衡,在pH=4～11范围内,Ge(Ⅳ)可以被纳米Al2O3定量富集,吸附率大于95%;吸附于纳米Al2O3上的Ge(Ⅳ)可以用0.3mol/LK3PO4和1mol/LH2SO4混合溶液洗脱,5min后基本达到解析平衡,解析率能达到97%;该吸附过程符合准二级反应动力学模型,计算了不同温度下的吸附速率常数,并求得纳米Al2O3对Ge(Ⅳ)的吸附活化能(Ea)为11.63kJ/mol;该体系的吸附过程符合Freundlich等温式,由D-R等温式求得常温下纳米Al2O3对Ge(Ⅳ)的平均吸附能为10.87kJ/mol.Ge(Ⅳ)吸附反应的ΔG0为负值,焓变ΔH0为正值,说明该吸附过程是自发的吸热反应.     

SH15树脂吸附胞二磷胆碱的热力学及动力学研究

静态条件下,研究了SH15树脂吸附水溶液中胞二磷胆碱(CDPC)的热力学和动力学特性.测定了不同温度下,热力学性质的变化.实验结果表明,SH15树脂对CDPC吸附平衡数据符合Langmmuir吸附等温方程,吸附过程为自发的物理吸附过程.考察了温度、溶液浓度、树脂粒径和搅拌速率对吸附过程的影响.运用动边界模型(MBM)描述了SH15树脂吸附CDPC的动力学过程,确定在实验条件范围内,SH15树脂吸附CDPC的吸附速度受颗粒扩散控制,并计算出吸附过程的表观活化能为9.73kJ/mol,反应级数为0.47,速率常数为0.0744,并推导出CDPC:在SH15树脂上的动力学总方程.     

共振二胺树脂吸附铂的行为及热力学性质

测定了共振二胺树脂吸附铂的活化能E_a=2908kJ/mol、热焓△H=-17.23kJ/mol,自由能文化△G~(298)=-33.1kJ/mol.熵变△S~(298)=168J/mol·K。讨论了吸附行为。树脂吸附铂的摩尔比(功能基/Pt(Ⅳ)～2),树脂吸附铂的反应符合Freundlich等温吸附式。用硫脲-盐酸-乙醇水溶液能定量脱洗吸附在树脂上的Pt(Ⅳ),且树脂可再生使用。利用此树脂从含铂废催化剂中回收纯铂获初步成功。     

聚丙烯酰胺树脂的制备及其对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附性能研究

以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂(CMCPS)为载体和大分子引发剂,溴化亚铜/2,2’-联吡啶为催化剂体系,采用了表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP),将丙烯酰胺接枝到CMCPS树脂表面,制得了新型聚丙烯酰胺树脂(PAM-CMCPS),并且用元素分析、扫描电镜和红外光谱对其进行了表征。考察了此树脂对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附性能、动力学和热力学参数。结果表明,此树脂对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附量随溶液初始浓度和温度的升高而增加,当初始浓度为8 mmol/L时吸附效果最佳,树脂的静态饱和吸附容量为111.0 mg/g,Langmuir和Freundlich方程都呈现良好的拟合度。热力学平衡方程计算得ΔG<0,ΔH=268.2 k J/mol,ΔS>0,表明此吸附过程是一个自发、吸热、熵增加的过程。动力学研究表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果,该过程符合准二级动力学模型。此PAM-CMCPS树脂应用于柑橘样品中2,4-二氯苯氧乙酸的吸附,取得了较满意的结果。     

没食子酸修饰树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附行为

通过Friedel-Crafts后交联及化学修饰反应,制备了没食子酸修饰的超高交联吸附树脂(GAMR),并通过傅里叶变换红外光谱仪、元素分析仪和比表面及孔径分析仪对其理化性质进行了表征。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,研究了GAMR树脂对不同温度下水溶液中的对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附行为。结果表明,GAMR树脂具有较高的比表面积(1227.1m2/g)和较丰富的微孔(888.5m2/g),树脂表面修饰了较丰富的羟基和羰基。GAMR树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺均具有良好的吸附性能,吸附量随着温度的升高而下降。Freundlich等温吸附方程能够更好地拟合吸附等温线数据,GAMR树脂对对氯苯胺和对硝基苯胺的吸附机理较复杂。吸附焓变ΔH0,表示吸附过程为放热反应,且以物理吸附为主;吸附自由能变ΔG0,说明吸附过程可自发进行;吸附熵变ΔS0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。动力学实验结果表明,吸附过程符合一级动力学方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤。     

Mg/Al-NO_3 LDH吸附诺氟沙星的热力学和动力学研究

采用平衡吸附实验,研究了诺氟沙星在自制焙烧态镁铝水滑石(Mg/Al-NO_3 LDH)上的吸附热力学和动力学行为。结果表明,在固液比1∶500、p H=5.0、吸附温度25℃、离子强度0.1 mol/L的条件下,吸附1 h对诺氟沙星(20 mg/L)的吸附过程符合Langmuir等温线方程和准二级动力学,理论平衡吸附量达到32.05 mg/g。其热力学参数ΔG0 KJ/mol,ΔH0 KJ/mol,由此推断焙烧态镁铝水滑石对诺氟沙星的吸附是自发放热反应。     

HPD-100树脂吸附小檗碱的热力学及动力学研究

研究了小檗碱在HPD-100树脂上的吸附热力学和动力学行为。考察了小檗碱在HPD-100树脂上的吸附等温曲线和吸附动力学曲线,确定了吸附过程的热力学及动力学参数。结果表明,HPD-100树脂对小檗碱的等温吸附可采用Langmuir方程描述、吸附为自发进行的放热型物理吸附过程;Dunwald–Wagnen内扩散方程能较好地拟合吸附动力学数据,吸附过程以颗粒内扩散为主要控制步骤,该吸附过程的表观活化能为29.11kJ/mol。本文为HPD-100树脂分离富集小檗碱类生物碱的实际应用提供基础数据及指导。     

离子交换纤维吸附去除As(Ⅲ)

制备了一种新型的离子交换纤维RPFA-I,用于去除水体中亚砷酸根离子的研究.在研究的范围内,Fre-undlich型吸附等温方程能够很好地描述等温吸附平衡数据;吸附动力学数据符合Lagergren二级速度方程;pH=6.22时,吸附量达到最大;用0.1mol/L的NaOH溶液可以实现纤维的再生,再生性能优良.     

N-甲基咪唑固载化离子交换树脂对砷的吸附分离

研究了N-甲基咪唑阴离子交换树脂(RCl)对水中As(Ⅴ)的吸附。RCl有较高的热稳定性和化学稳定性,并且可适用于较宽的酸度范围(pH 1～12)。RCl可去除水中低浓度的As(Ⅴ)。树脂和As(Ⅴ)发生阴离子交换反应,此反应在60 min时快速达到平衡,为了保证吸附反应更完全,所有吸附实验均进行2 h。吸附数据符合Langmuir吸附等温方程,RCl对As(Ⅴ)的最大吸附容量为67.2 mg/g。随着温度的升高,吸附率逐渐增大,表明此阴离子交换反应是吸热反应。对负载As?的RCl树脂用0.1 mol/L HCl进行解吸附,解吸附率达到99.46%,树脂可以再生并且重复利用。     

717型阴离子交换树脂吸附水溶性芳香族有机污染物研究

研究了717型阴离子交换树脂对苯酚、苯甲酸和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)等水溶性芳香族污染物吸附过程的基本化学问题.研究结果表明:717型树脂对苯酚、苯甲酸和SDBS的吸附过程均符合Lagergren二级吸附动力学方程,吸附速率均随着温度的升高而加快,吸附表观活化能Ea分别为13.2kJ/mol、59.5kJ/mol和48.1kJ/mol,吸附过程△H0和△S0均为正值,△G0均为负值,吸附能够自发进行;吸附等温模型符合Langmuir等温式;318K时,717型树脂在pH=9.1对SDBS的饱和吸附容量为360mg/g;在pH=10.2,对苯酚和苯甲酸的饱和吸附容量分别为194mg/g和286mg/g.用浓度均为0.5mol/L,体积比为5∶1的NaCl-NaOH混合溶液可快速洗脱树脂上吸附的污染物,洗脱率达98％以上.该树脂对水溶性芳香族污染物吸附容量大,易于再生和循环利用,可用于环境水体中水溶性芳香族有机污染物的吸附治理.     

聚(苯乙烯-二乙烯苯)树脂对聚乙二醇的吸附研究

制备了聚(苯乙烯-二乙烯苯)树脂NDA-150,并将其应用于聚乙二醇(PEG)模拟废水处理。研究了投加量、p H值、温度及时间对PEG去除效果的影响。实验结果表明,最佳投加量为0.4g/L,此时吸附量Qe为35mg/g;初始p H值对吸附过程的影响可忽略不计,最佳温度为293K,吸附等温线可使用Freundlich方程很好地拟合。PEG在NDA-150树脂上吸附的ΔH,ΔG以及ΔS的计算结果表明,吸附过程是自发的放热过程,且熵是增加的。整个吸附过程约在24h左右达到平衡,吸附动力学数据符合拟二级动力学方程。     

D-101大孔吸附树脂对黄花蒿黄酮的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究了D-101大孔吸附树脂对黄花蒿黄酮的吸附热力学和动力学过程。结果表明,当温度在298~318K和在实验研究浓度范围内,D-101大孔吸附树脂对黄花蒿黄酮的吸附符合Freundlich等温吸附方程;ΔG0,吸附过程能自发进行;ΔH0,为放热过程;ΔS0,D-101大孔吸附树脂吸附黄花蒿黄酮的作用大于水的解吸过程,导致熵减。分别采用准一级动力学方程、准二级动力学方程和粒内扩散动力学模型探讨其吸附特性,研究结果表明,吸附过程符合准二级动力学方程,粒内扩散与膜扩散交互控制黄花蒿黄酮在D-101大孔吸附树脂上的吸附。     

双核铕-苯甲酸-邻菲咯啉三元络合物非等温热分解动力学研究

采用TG-DTG和DTA技术研究了Eu2(BA)6(PHEN)2 (BA苯甲酸根离子;PHEN1,10-邻菲咯啉)在静态空气中的热分解过程,根据TG曲线确定了热分解过程中的中间产物及最终产物,运用Acher法、Madhusudanan-Krishnan-Ninan (MKN)法和Flynn-Wall-Ozawa法对非等温动力学数据进行分析,推断出第一步热分解反应的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)(1-α)2, 第一步热分解反应的活化能为135 kJ/mol, 活化自由能ΔG为149 kJ/mol, 活化焓ΔH为129 kJ/mol, 活化熵ΔS为-33 J/(mol·k), 同时用等温TG法得到失重10%为寿终指标的寿命方程为lnτ=-22.66+1.646×104/T.     

N263浸渍树脂吸附分离In(Ⅲ)、Fe(Ⅲ)的初步研究

以HZ-818大孔吸附树脂为载体,甲基三辛基氯化铵(N263)为萃取剂,利用干浸渍方法制备了N263浸渍树脂。采用静态吸附法考察了在盐酸体系中盐酸浓度、金属离子浓度、温度以及时间等因素对制备的浸渍树脂吸附分离In3+、Fe3+性能的影响。结果表明,浸渍树脂吸附In3+、Fe3+的最佳盐酸浓度均为4mol/L;其吸附In3+、Fe3+的等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型;298K下对Fe3+、In3+的饱和吸附容量分别为43.42mg/g、14.53mg/g。动力学研究表明,298K下浸渍树脂吸附Fe3+、In3+的平衡时间分别为6h、10h。准二级动力学方程可较好地描述浸渍树脂对In3+、Fe3+的吸附行为。混合体系中,浸渍树脂对Fe3+表现出较好的吸附性能,而对In3+基本上不吸附,从而达到了初步分离In3+、Fe3+的目的。     

羧甲基壳聚糖微球对活性艳红X-3B的吸附行为研究

用交联的壳聚糖微球(CTS)与氯乙酸在碱性条件下反应,合成了羧甲基壳聚糖树脂(CMCT)。其吸附染料活性艳红X-3B的实验结果表明,CMCT和CTS均对偶氮染料活性艳红X-3B有较好的去除能力。实验条件下,最大平衡吸附量分别为611.5mg/g和365.2mg/g,说明羧甲基的引入提高了壳聚糖的吸附能力。等温吸附可以用Langmuir方程较好的描述,表明为单分子层吸附。动力学过程用二级吸附动力学模拟具有很好的线性相关性,通过二级吸附模型计算出的平衡吸附量与实验值相符。流动床实验表明,CMCT和CTS对浓度为100mg/L的X-3B溶液吸附的穿透点分别为6000ml/g和3375ml/g,用0.1mol/L的氢氧化钠溶液洗脱,洗脱峰集中,洗脱率都在90%以上。洗脱再生后的CMCT和CTS树脂均可重复使用。