氨基酸在固体表面的吸附*

介绍了氨基酸在固体表面吸附的常见吸附模式和吸附等温线类型。在常见的等温式中Sips等温式能处理液相中吸附质浓度从低到高、吸附剂表面从均匀到不均匀等各种情形下的固/液吸附体系,得到的等温线一般归属4类：S型、L型、H型和C型;总结和讨论了各吸附参数对氨基酸吸附的影响,具体考察了氨基酸种类、固体表面的性质、溶剂种类、介质的pH、介质离子强度和温度等因素对氨基酸吸附的影响,指出通过优化各吸附参数,可以调整氨基酸和固体吸附剂之间的静电吸引力或疏水作用,达到最好的吸附效果;对氨基酸的固体吸附剂进行了分类阐述。     

磷酸铝吸附除水中氟的研究

采用静态吸附法研究了比表面为308m2/g的无定形磷酸铝吸附除氟性能,研究了接触时间、pH值、吸附剂量等对吸附的影响。结果表明,磷酸铝吸附除氟高效、迅速,30min内可以接近最大吸附量。对含氟50mg/g的溶液,优化条件下的最大除氟率约93%。研究了吸附与溶液pH的关系,得到了优化pH值并解释了吸附机理。吸附的最佳pH值约为5.5。用拟二级动力学方程描述了吸附速率并计算了速率常数。用Langmuir方程拟合了吸附等温线,计算的饱和吸附量为53.5mg/g。吸附剂量对分配系数的影响表明吸附剂表面是不均匀的。     

苯甲酰基修饰的吸附树脂对对甲苯胺的吸附机理研究

合成了用苯甲酰基修饰的新型吸附树脂ZH-03和ZH-04,同时研究了它们和AmberliteXAD-4对不同温度下水溶液中对甲苯胺的静态吸附和脱附性能,并对吸附机理进行了探讨。结果表明,经化学修饰后的树脂ZH-03和ZH-04对水溶液中对甲苯胺的吸附过程在合适温度时存在化学络合吸附作用,对吸附剂进行苯甲酰基修饰可以提高吸附剂对水溶液中对甲苯胺的吸附容量。     

化学修饰的吸附树脂对2,4,6-三氯苯酚的吸附研究

合成了用邻羧基苯甲酰基或苯甲酰基修饰的新型聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂ZH-01, ZH-02和ZH-03, 利用瓶点法研究了它们和Amberlite XAD-4对288～318 K下水溶液中2,4,6-三氯苯酚的静态吸附和静态脱附特征以证实吸附质与吸附剂之间存在化学吸附, 并利用半经验分子轨道法(AM1)计算的几种吸附剂和2,4,6-三氯苯酚的前线轨道近似能级进行了解释. 结果表明: 经邻羧基苯甲酰基或苯甲酰基化学修饰后的树脂ZH-01, ZH-02和ZH-03对水溶液中2,4,6-三氯苯酚的吸附过程在合适温度时会使酚羟基和吸附剂表面的羰基发生作用, 对吸附剂进行适当的化学修饰后, 对2,4,6-三氯苯酚的穿透吸附容量均为Amberlite XAD-4树脂的150%, 饱和吸附容量是Amberlite XAD-4树脂的114％～128％.     

凹凸棒土粘结剂对13X分子筛吸附性能的促进作用

以凹凸棒土为粘结剂制备了13X分子筛吸附剂.研究了其孔结构、表面电性和对水、CO2和N2分子的吸附性能,并与高岭土为粘结剂的同类吸附剂进行了比较.结果表明,凹凸棒土发达的孔隙结构、大的比表面和表面负电性质有利于其吸附容量的改善,而13X/凹凸棒土中丰富的中孔促进了其对CO2的吸附速率.另外由CO2吸附热力学分析可知,CO2在13X/凹凸棒土上具有较低的吸附热,结果将有利于其在吸附剂上的脱附.     

酸催化及竞争吸附对CeY分子筛吸附脱硫性能的影响（英文）

采用液相离子交换(LPIE)法制备了CeY分子筛,并研究烯烃和芳烃对其吸附脱硫性能的影响.利用固定床穿透曲线技术研究吸附剂的脱硫性能,结果表明:烯烃和芳烃的存在均导致吸附剂吸附硫容量减少,然而,烯烃的影响明显强于芳烃.采用原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术研究噻吩、环己烯和苯的吸附行为,结果发现:烯烃和芳烃降低吸附剂脱硫性能的实质分别为吸附剂表面酸性导致的酸催化反应和π-络合吸附的芳烃分子与硫化物分子的竞争吸附.另外,烯烃的影响取决于吸附剂的表面酸性,尤其是强B酸(Br?nsted酸)中心.这是由于B酸中心会导致烯烃和噻吩发生质子化反应,且质子化物种易于进一步发生低聚反应.生成的低聚物覆盖吸附活性中心导致吸附剂对其它噻吩分子的吸附能力降低.     

圆二色性测定蛋白质在超细粒子上吸附的构象变化

研究了蛋白质在超细粒子固体表面吸附过程中构象的变化;选择的吸附剂粒径很小,可以直接应用圆二色性光谱测定蛋白质吸附层的二级结构变化;研究了pH、固体吸附表面在蛋白质吸附过程中对蛋白质构象的影响,得到了较好的实验数据,为进一步进行蛋白质吸附机理的理论研究提供了基础。     

酸催化及竞争吸附对CeY分子筛吸附脱硫性能的影响

采用液相离子交换(LPIE)法制备了CeY分子筛,并研究烯烃和芳烃对其吸附脱硫性能的影响. 利用固定床穿透曲线技术研究吸附剂的脱硫性能,结果表明：烯烃和芳烃的存在均导致吸附剂吸附硫容量减少,然而,烯烃的影响明显强于芳烃. 采用原位傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术研究噻吩、环己烯和苯的吸附行为,结果发现：烯烃和芳烃降低吸附剂脱硫性能的实质分别为吸附剂表面酸性导致的酸催化反应和π-络合吸附的芳烃分子与硫化物分子的竞争吸附. 另外,烯烃的影响取决于吸附剂的表面酸性,尤其是强B酸(Brönsted 酸)中心.这是由于B酸中心会导致烯烃和噻吩发生质子化反应,且质子化物种易于进一步发生低聚反应. 生成的低聚物覆盖吸附活性中心导致吸附剂对其它噻吩分子的吸附能力降低.     

荞麦皮生物吸附去除水中Cr(Ⅵ)的吸附特性和机理

农业废弃物荞麦皮作为生物吸附剂去除水中Cr(Ⅵ),研究了荞麦皮对Cr(Ⅵ)的去除动力学以及溶液pH、吸附剂用量和Cr(Ⅵ)初始浓度对去除效率的影响;通过FT-IR,XPS,SEM-EDX对荞麦皮表面组成和结构进行表征,探索荞麦皮去除Cr(Ⅵ)的机理.结果显示:荞麦皮对Cr(Ⅵ)有很高的去除效率.常温下5.0 g·L-1的荞麦皮在pH=2.0下对100 mg·L-1 Cr(Ⅵ)溶液的去除率可达99.87%.荞麦皮对Cr(Ⅵ)的去除率随溶液pH降低而升高,在pH=2.0时达到最大;随吸附剂用量增加而增大;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而减小.单位质量荞麦皮对Cr(Ⅵ)的去除量随吸附剂用量增加而减小;随Cr(Ⅵ)初始浓度增加而增加,最后趋于稳定.在20℃,pH=2.0,吸附用量为5.0 g·L-1时,荞麦皮对Cr(Ⅵ)的最大去除容量约为36.4 mg·g-1.荞麦皮吸附去除Cr(Ⅵ)的过程符合准二级吸附动力学.FT-IR,XPS和SEM-EDX分析结果表明:荞麦皮是一个多孔材料,表面存在羧基、氨基、羟基等活性基团;荞麦皮对Cr(Ⅵ)的去除是一个吸附-还原耦合的过程,包括Cr(Ⅵ)在荞麦皮表面上的静电吸附,以及此后的固相还原和对还原态的Cr(Ⅲ)再吸附;Cr(Ⅲ)的吸附主要是通过与荞麦皮表面的羧基、氨基的配位,以及与其中的阳离子发生离子交换作用实现的.     

粉煤灰磁性吸附剂的制备及磷吸附机理

通过化学沉淀法制备了CMS@La_2O_3磁性磷吸附剂。结构及磁性表征显示,氧化镧较均匀的包覆在粉煤灰磁珠表面;样品的比磁化强度达20.35 emu·g~(-1),可实现高效磁分离。利用钼酸铵分光光度法对所得磁性吸附剂的磷吸附性能进行了试验研究。研究表明,其最高磷比饱和吸附量可达19.50 mg·g~(-1),吸附时间、pH值、共存阴离子等因素对磷吸附效果均具有显著影响。吸附动力学拟合表明,CMS@La_2O_3对含磷离子的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为主,磁性吸附剂对含磷离子的吸附反应过程可由La_2O_3表面羟基化-离子交换模型解释。吸附磷后的CMS@La_2O_3吸附剂经处理后可多次循环使用。     

吸附树脂的修饰官能团设计及其吸附机理研究

利用AM1半经验计算法计算出用不同官能团修饰的聚苯乙烯型吸附树脂的前线轨道能量值.设计筛选出合适的官能团,根据吸附质的分子尺寸,修饰合成出具有匹配孔径、较大比表面积的吸附树脂.在303K下,测定了它们对不同取代基的酚类化合物的吸附等温线.以Amberlite XAD-4作参照,比较了吸附剂的吸附效果,并阐明了吸附机理.     

超高交联树脂对苯胺的吸附机理研究

在静态条件下，研究了水溶液中超高交联树脂AM－1和NJ－8及大孔吸附树脂Amberlite XAD－4吸附苯胺的热力学特性，测定了不同温度下的吸附等温线。结果表明，在稀溶液中3种树脂吸附苯胺都符合Langmuir和Freundlich模型，其中AM－1和NJ－8对苯胺的吸附是一个吸热过程；由于AM－1和NJ－8的微孔结构和表面存在酸性基团的吸附中心，对苯胺的吸附是物理吸附和化学吸附共同作用的结果。     

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.     

高度交联聚苯乙烯吸附剂的结构与吸附性能研究

在通过Ｆｒｉｅｄｅｌ—Ｃｒａｆｔｓ后交联反应制备高度交联聚苯乙烯吸附剂的过程中，向反应体系中加入非极性芳香化合物甲苯，当加入少量甲苯时，吸附剂的比表面积、孔容等变小，但其吸附能力却明显提高；当加入甲苯超过某一量时，其吸附能力又随加入甲苯的量的增加而降低，这说明孔结构和骨架结构共同影响着高度交联聚苯乙烯吸附剂的吸附性能．     

酚醛型吸附树脂吸附咖啡因的热力学研究

利用酚醛型吸附树脂JDW－2（自制）和DuoliteS-761对咖啡因的吸附进行了研究，在303－323K和研究的浓度范围内，JDW－2和DuoliteS-761对咖啡因吸附平衡数据符合Freundlich吸附等温方程。Freundlich吸附等温线和等量吸附焓表明：JDW－2和DuoliteS-761对咖啡因吸附是放热过程，我们对咖啡因在JDW－2和DuoliteS-761上的吸附焓，自由能，吸附熵也作了测试，并对吸附行为作了合理解释。     

两种吸附树脂对4B酸吸附行为的比较研究

研究了新型复合功能吸附树脂NDA-99和超高交联大孔吸附树脂JX-101对水溶液中4B酸(对甲苯胺-2-磺酸)的静态吸附行为和热力学特性，结果表明，NDA-99树脂对4B酸的吸附量明显大于JX-101树脂，两种树脂对4B酸的吸附均符合Freundlich吸附等温方程．其中，JX-101对4B酸的吸附属于物理吸附：NDA-99由于树脂表面存在弱碱性官能团，对4B酸的吸附表现为物理吸附和化学络合协同作用。     

胺基修饰的高度交联聚苯乙烯树脂对间苯二酚吸附行为研究

研究了AH系列胺基修饰的超高交联树脂对水溶液中间苯二酚的静态吸附行为特征,结果表明,它们对间苯二酚的吸附容量明显高于母体交联树脂NDA-100和大孔弱碱性阴离子交换树脂D301.AH系列树脂与吸附质分子之间不仅有范德华作用力,还存在着氢键等作用力.该类树脂对间苯二酚的吸附为自发的放热过程,属于以物理作用为主兼有弱化学作用的吸附过程.吸附速率符合准一级动力学方程,表观吸附速率常数随树脂胺基含量的升高而降低.     

活性碳纤维的结构修饰及其吸附氙性能的研究

活性炭纤维对氙的吸附容量与其孔结构密切相关，为了提高活性炭纤维对氙气的吸附容量，本文分别用亚甲基蓝、对硝基苯酚等有机物，或氯化钠、碘等无机化合物填充的方法修饰活性炭纤维的孔结构；以及利用高锰酸钾或硝酸等氧化处理修饰活性炭纤维的表面化学性质，同时，利用低温氮等温吸附表征了这些改性活性炭纤维的孔结构，以及通过光电子能谱表征了改性活性炭纤维的表面化学结构，上述化合物充填或氧化改性活性炭纤维对氙的吸附性能的研究结果表明，适量化合物填充，或合适浓度硝酸对活性炭纤维的表面处理，可以有效地修饰活性炭纤维的孔结构或改变活性炭纤维表面对氙的亲和力。因而可有效地提高改性活性炭纤维对氙的吸附容量。     

THE ADSORPTION BEHAVIORS OF TOLUENE ON HYPERCROSSLINKED RESINS

Investigation of the adsorption characteristics of toluene on two hypercrosslinked resins. The static and the kinetic adsorption were studied. The equilibrium adsorption date was fitted to freundlich adsorption isotherm models to evaluate the model parameters. The enthalpy, free energy, entropy are indicative of an exothermic, a spontaneous and disorter decreasing process. Experimental results show that the two adsorbents are better than the Amberlite XAD-4 for removingthe toluene in aqueous solutions.