微波改性膨润土对水中PFOS的吸附热力学和动力学研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)微波改性膨润土(CTMAB-膨润土)作为吸附剂。在初始浓度为50~100mg/L,温度为288~308K时,研究了CTMAB-膨润土对PFOS的吸附热力学和动力学规律。结果表明,吸附反应2h后,CTMAB-膨润土对PFOS吸附量达到平衡吸附量的80%,随后吸附速率逐渐变缓并在吸附反应进行约4h后达到平衡;PFOS在CTMAB-膨润土上的吸附过程符合伪二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型。通过热力学分析发现?H~00、?G~00、?S~00、E_a=26.7k J/mol,表明PFOS在CTMAB-膨润土上的吸附属于易于自发进行的物理吸附过程,吸附过程吸热,但吸附热较小,温度对吸附过程的影响较小。吸附饱和的CTMAB-膨润土可在NaOH溶液中脱附再生,经4次脱附后,PFOS的吸附量为140.6mg/g,具有良好的再生使用性,可以循环使用。     

煤焦吸附和还原NO的动力学研究

利用固定床反应器研究了煤焦吸附和还原NO的动力学,分析了热解温度(500℃～900℃)和矿物质对煤焦脱除NO的影响。结果表明,在程序升温反应(TPR)和等温反应中,随着温度的升高(30℃～600℃),煤焦-NO经历了从化学吸附到还原反应的转变。低温时煤焦脱除NO的动力学符合Elovich方程,原煤焦的起始吸附速率随着温度的升高而增大,脱灰煤焦的起始吸附速率先增大后减小,等温吸附过程中煤焦的活化能随着吸附量的增大而增大。随着热解温度的升高,TPR中煤焦的NO转化率降低,等温还原反应的速率常数减小,高温热解导致煤焦脱除NO的活性降低。矿物质对煤焦-NO的吸附和还原反应存在催化作用。     

改性成都粘土预处理垃圾渗滤液的吸附热力学和动力学研究

本文采用十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)对成都粘土进行改性,将改性粘土用于垃圾渗滤液处理,对处理过程的吸附热力学和动力学进行研究。研究表明,分别在303.15K、313.15K和333.15K下,粘土吸附渗滤液中氨氮和有机物的平衡时间为50min左右,改性后的粘土吸附效果比原土提高了大约2～3倍;改性粘土对氨氮的吸附既符合Langmuir等温吸附,也符合Freundlich等温模型,对有机物的吸附更符合Freundlich等温模型;此反应过程均属自发的放热过程,其吸附动力学数据符合准二级动力学方程和粒子内扩散方程。     

活性炭吸附对硝基苯酚的动力学和热力学研究

以生物质废弃物枣核为原料,通过Zn Cl2活化法制备了活性炭,采用低温N2吸附、FT-IR等对活性炭性能进行了表征。将该活性炭用于吸附对硝基苯酚,考察了吸附温度、溶液初始浓度等因素对吸附的影响,并对吸附动力学、热力学及吸附机理进行了研究。研究表明,枣核活性炭主要为微孔兼有一定中孔结构,比表面积为1096m2/g,平均孔径为2.2nm。该活性炭吸附对硝基苯酚的过程是一个快速吸附的过程,20min内吸附达平衡,符合准二级动力学模型;采用Toth和Redlich-Peterson模型描述对硝基苯酚在活性炭上的吸附更合适;热力学研究表明,该吸附过程为自发、吸热且体系混乱度减小的过程。利用生物质废弃物枣核制备活性炭并用于对硝基苯酚的吸附,具有一定的经济价值,实现以废治废的目的。     

大孔吸附树脂对湖南黑茶茶多酚的吸附热力学和动力学研究

以湖南黑茶为原料,采用超声法提取湖南黑茶中茶多酚,后通过静态吸附和解吸实验,对5种大孔吸附树脂进行筛选,研究大孔吸附树脂对湖南黑茶茶多酚的吸附热力学和动力学。结果表明,大孔吸附树脂D-101对湖南黑茶茶多酚有较大的吸附量、较强的解吸能力。大孔吸附树脂D-101对黑茶茶多酚的吸附符合Freundlich等温吸附方程;且ΔH0、ΔG0、ΔS0,表明黑茶茶多酚在大孔吸附树脂D-101上的吸附属于可自发进行的物理吸附,吸附过程为放热、熵减过程。吸附动力学研究结果表明,准二级动力学方程的计算值与实验值吻合较好,适合描述大孔吸附树脂D-101对黑茶茶多酚的吸附过程。     

酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚的吸附热力学和动力学研究

本文以二硫代二苯甲酸、均苯四甲酸酐和没食子酸为修饰剂,通过后交联反应和化学修饰反应制备了3种酸性功能基修饰的超高交联树脂。通过等温吸附实验和吸附动力学实验,探讨了3种酸性吸附树脂对2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)的吸附性能和吸附机制。结果表明,3种酸性吸附树脂对2,6-DCP均具有良好的吸附性能,吸附量随着2,6-DCP初始浓度的增大而增加,随着温度的升高而减小。Langmuir和Freundlich等温吸附方程均能够较好地拟合吸附等温线,3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附机理较复杂。吸附热力学结果表明,吸附过程主要为放热、自发的物理吸附过程。3种酸性树脂对2,6-DCP的吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散是该吸附过程的主要控制步骤。3种酸性吸附树脂对2,6-DCP的吸附速率常数大小顺序为kGAMRkDSTAMRkPMDAMR。     

改性高粱秸秆对Cu(Ⅱ)吸附性能及热力学和动力学分析

研究了改性高粱秸秆对Cu(Ⅱ)的吸附性能。结果表明,pH对改性高粱秸秆吸附Cu(Ⅱ)影响显著。常温(30℃)下,对20mL pH=5.0的20mg/L的Cu(Ⅱ)溶液,改性高粱秸秆投加量0.35g,吸附时间60min,Cu(Ⅱ)去除率可达84.82%。改性高粱秸秆对Cu(Ⅱ)的吸附符合Langmuir吸附等温方程和准二级动力学模型,吸附过程的△G0<0,△H0>0且仅为4.31kJ/mol,△S0>0说明改性高粱秸秆对Cu(Ⅱ)的吸附是以单分子层物理吸附为主的自发吸热过程。     

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。     

离子交换树脂吸附胞嘧啶核苷三磷酸的动力学和热力学研究

根据CTP在离子交换树脂上的吸附容量和分离因数的大小,确定Duolite A-30树脂适合CTP与CDP及CMP之间的分离.CTP在Duolite A-30树脂上的吸附动力学和热力学研究表明,在283.15～303.15K之间,CTP的质量浓度在7.5g/L以上时,Duolite A-30树脂对CTP的吸附主要受颗粒扩散的控制,其有效扩散系数为D=3.47×10-7cm2/s,溶液的质量浓度≤1.0g/L时,CTP与Duolitc A-30树脂之间的交换速率主要受液膜控制,其液膜扩散系数为Kf=4.112×10-4/s.热力学参数Eα=9.008kJ/mol,△H=5.17kJ/mol·K,△S283.15K=80.28J/mol·K.     

介孔TiO2对溶菌酶吸附的动力学和热力学

773.15 K下焙烧二钛酸(H₂Ti₂0₅)制备了介孔结构TiO₂。采用比表面分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)、拉曼(Raman)光谱和X射线衍射(XRD)仪进行表征研究了介孔TiO₂对溶菌酶的吸附行为和机理。结果表明,该吸附过程较好地满足Langmuir吸附模型;随着溶液pH值的增高,溶菌酶在介孔TiO₂上的吸附量先增大后减小。在pH = 7.2时,达到最大吸附容量72.5 mg·g^-1。该介孔TiO₂对溶菌酶具有良好的吸附稳定性,经过5次循环后吸附的溶菌酶残余量仍有81.6%。动力学研究表明,介孔TiO₂与溶菌酶间的吸附满足准二级动力学模型,吸附传质过程由膜扩散和粒内扩散共同影响与控制。对热力学参数的计算发现,该过程ΔG⁰ < 0, ΔH⁰ > 0, ΔS⁰ > 0,表明介孔TiO₂对溶菌酶的吸附是一个自发的、吸热的熵增过程。     

大孔树脂对蜘蛛香总酚酸的吸附热力学和动力学研究

通过静态吸附实验,研究大孔吸附树脂对蜘蛛香总酚酸的吸附热力学和动力学特征。结果表明,AB-8树脂对蜘蛛香总酚酸的吸附率和解吸率均为最高;吸附等温线符合Langmuir模型;热力学参数ΔG<0、ΔH<0、ΔS<0,说明其吸附过程为自发、熵减、放热的物理吸附;准二级动力学方程可描述其吸附动力学特征;吸附速率受薄膜扩散和颗粒内扩散的影响,其中薄膜扩散为主要的速率控制步骤。     

介孔碳CMK-3对苯酚的吸附动力学和热力学研究

研究了介孔碳CMK-3对苯酚的吸附性能, 与传统商用活性碳(CAC)进行了比较, 结果表明, CMK-3比CAC的吸附量大、吸附速率快、达到平衡时间短, 是一种较好的吸附剂. 同时探讨了介孔碳CMK-3对苯酚的吸附热力学和动力学特征. CMK-3对苯酚的吸附行为可用Langmuir和Freundlich等温式进行描述, 相关性都较好, 但更符合Freundlich经验公式. 分别采用模拟一阶反应和二阶反应模型考察了吸附动力学, 并计算了这些动力学模型的速率常数. 模拟二级反应模型和实验数据之间有较好的相关性. 分别计算了热力学参数ΔG0, ΔS0和ΔH0, 结果表明, CMK-3对苯酚的吸附过程是吸热和自发的.     

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。     

有机膨润土结构对吡虫啉吸附热力学和动力学的影响机理

为深入了解有机膨润土结构对农药吸附性能的影响机理,论文制备十六烷基三甲基氯化铵(HTMA)载量系列变化的有机膨润土,通过吸附热力学和动力学研究了新烟碱杀虫剂吡虫啉与改性有机膨润土的相互作用和影响农药分子在有机膨润土层间扩散的结构因素。结果显示,季铵盐改性削弱了膨润土片层与吡虫啉的静电结合,但是增强与吡虫啉的疏水相互作用。吡虫啉吸附动力学与有机膨润土层间结构密切相关,低载量(<0.8′CEC)的HTMA对膨润土层间距的影响很小,但是层间堆积密度的增加导致吡虫啉吸附速率常数急剧下降。HTMA载量的进一步增加导致其层间排列方式由单层平铺向双层平铺的转变,层间距急剧增加使得吡虫啉吸附速率常数略有增大。     

改性活性炭对水中Cr~(6+)的吸附热力学研究

研究了柠檬酸改性活性炭对含铬废水的吸附过程,考察了反应温度和活性炭用量对吸附效果的影响,结果表明吸附等温线符合Linear方程;分析了Cr6+在改性活性炭上的吸附热力学行为和改性活性炭的分形维数值,热力学参数ΔGθ,ΔHθ为负值,说明该吸附是一个自发的放热过程。分形维数D的增加,可以从分形理论角度解释柠檬酸改性活性炭提高Cr6+吸附率的原因。     

超高交联吸附树脂对苯甲酸的吸附研究

用新合成的NJ－8超高交联吸附树脂吸附苯甲酸，并与Amberlite XAD-4进行比较。从静态平衡吸附行为及其热力学性质讨论吸附机理。动态穿透吸附实验进一步验证了NJ－8提高交联吸附树脂对苯甲酸的吸附能力约为Amberlite XAD-4的1.6倍。     

巯基功能化膨润土吸附Pb2+的动力学和热力学研究

研究了自制巯基功能化膨润土(TFB)对Pb2+的吸附行为,考察了溶液的pH值、离子强度、吸附时间和温度对吸附平衡的影响,并对吸附过程进行了动力学与热力学研究.结果表明,常温下,吸附时间为60min、0.1mol/L的KNO3、pH=6.0、5.0g/L TFB对200mg/L的Pb2+的吸附率达到85.4％以上,TFB对Pb2+的吸附动力学符合准二级动力学方程;TFB对Pb2+的吸附热力学符合Langmuir等温线方程和Dubinin-Radushkevich (D-R)等温线方程,表明吸附主要发生在TFB表面的活性区域,属于单分子层吸附,其吸附平均活化能E在8-16kJ/mol范围内,表明该吸附过程为化学吸附,不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能以及熵变和焓变表明该吸附过程为自发放热反应.     

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。     

西藏雪莲总黄酮在大孔吸附树脂上的吸附动力学和热力学研究

研究大孔吸附树脂对西藏雪莲总黄酮的静态吸附动力学和热力学特性。静态吸附、解吸实验结果表明,在所选8种大孔吸附树脂中,XDA-8树脂对西藏雪莲总黄酮的吸附率和解吸率均最高。静态吸附动力学实验结果表明,303K、313K、323K时,XDA-8树脂对西藏雪莲总黄酮的吸附过程符合二级动力学方程,拟合值与实验值较接近,粒内扩散与膜扩散均影响吸附。热力学实验结果表明,XDA-8树脂对西藏雪莲总黄酮的吸附符合Freundlich模型,热力学参数ΔH0、ΔG0、ΔS0,由此可知,西藏雪莲总黄酮在XDA-8树脂上的吸附过程为吸热、熵增过程,可以自发进行,升高温度有利于吸附的进行。