ZnO/C纳米球的亚甲基蓝单吸附特性:平衡、动力学及机理

采用电弧放电法制备了ZnO/C纳米球,利用FESEM、XRD和N₂吸附/脱附测试进行了表征。在避光条件下研究了复合材料对亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明,随着亚甲基蓝的浓度及接触时间的增长吸附量明显上升,在吸附时间为150 min时达到吸附平衡。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模式对吸附平衡进行了研究。结果表明,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,单层吸附饱和容量可达188.68 mg·g^-1。利用动力学模型、内扩散模型和外扩散速率控制模型拟合实验数据,拟合数据表明其动力学符合伪二级动力学模型;内扩散机理不是吸附速率的唯一限制机理,亚甲基蓝的总吸附速率受膜扩散控制。     

ZnO/C纳米球的亚甲基蓝单吸附特性:平衡、动力学及机理

采用电弧放电法制备了ZnO/C纳米球,利用FESEM、XRD和N₂吸附/脱附测试进行了表征。在避光条件下研究了复合材料对亚甲基蓝的吸附性能。研究结果表明,随着亚甲基蓝的浓度及接触时间的增长吸附量明显上升,在吸附时间为150 min时达到吸附平衡。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模式对吸附平衡进行了研究。结果表明,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模式,单层吸附饱和容量可达188.68 mg·g^-1。利用动力学模型、内扩散模型和外扩散速率控制模型拟合实验数据,拟合数据表明其动力学符合伪二级动力学模型;内扩散机理不是吸附速率的唯一限制机理,亚甲基蓝的总吸附速率受膜扩散控制。     

二氧化硅/氧化锌复合体系的制备及其去除亚甲基蓝和罗丹明B研究

利用溶剂热法,以正硅酸乙酯为硅源,硝酸锌为锌源一次性合成了二氧化硅/氧化锌(SiO₂/ZnO)复合材料,利用傅里叶红外光谱和X射线衍射对其结构进行了表征分析,研究了该复合材料对亚甲基蓝和罗丹明B的吸附性能。结果表明,SiO₂/ZnO可快速去除水中的亚甲基蓝和罗丹明B,并在20 min内达到吸附平衡,SiO₂/ZnO对亚甲基蓝的吸附速率和吸附量均高于罗丹明B。吸附动力学研究表明,SiO₂/ZnO对亚甲基蓝和罗丹明B的吸附动力学均符合准二级动力学方程。等温吸附数据分析表明,Langmuir比Freundlich模型能更好地拟合亚甲基蓝和罗丹明B的吸附过程,由Langmuir计算得到亚甲基蓝和罗丹明B的单层饱和吸附量分别为235.3 mg/g和100.1 mg/g。此外,SiO₂/ZnO具有良好的重复使用性能,经过5次吸附-脱附循环后,其对亚甲基蓝的吸附能力仍保持在80%以上。     

芭蕉芋渣对亚甲基蓝的吸附及机理研究

以芭蕉芋渣作为吸附材料,探讨了pH值、温度、亚甲基蓝(MB)初始质量浓度、吸附时间等因素对其吸附MB的影响,利用FT-IR、SEM等技术,结合吸附等温线和动力学模型分析研究了其吸附机理。结果表明,芭蕉芋渣能与阳离子染料亚甲基蓝上的正电荷基团之间形成静电引力,从而产生较好的吸附作用,亚甲基蓝的起始浓度在100～5 000 mg/L,吸附量达到185.0 mg/g。随吸附时间的增加,芭蕉芋渣对亚甲基蓝的去除率增大,180 min后达到平衡;随着温度的升高,吸附量也增大。芭蕉芋渣对亚甲基蓝的吸附作用更符合Redlich-Peterson等温模型;该吸附动力学过程可以用准二级模型进行很好的描述,拟合所得的初始吸附速率随着温度的增加而提高。     

以铬皮为原料制备多孔炭及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

以铬皮为原料制备多孔炭,并考察其对亚甲基蓝染料的吸附性能,对其吸附机理进行了探讨。结果表明,体系pH、亚甲基蓝初始浓度和吸附时间对多孔炭吸附亚甲基蓝的能力影响较大。通过吸附等温线和吸附动力学研究,发现该吸附过程可用Langmuir吸附等温线来描述,且符合准二级动力学吸附模型。铬皮基多孔炭有望成为含亚甲基蓝污水处理的良好净化剂。     

稻壳基活性炭对亚甲基蓝吸附平衡与动力学研究

以粮食副产物——稻壳为原料,采用化学活化法制成了微介孔共存的孔隙发达的稻壳基活性炭,此稻壳基活性炭对亚甲基蓝的吸附量可以达到464.8 mg·g-1。通过大量亚甲基蓝吸附实验结果拟合,发现其吸附平衡过程符合Freundlich吸附模型,动力学模型符合准二级吸附动力学模型。通过吸附平衡模型与动力学模型的建立,为此活性炭的实际应用提供理论预测模板。     

改性埃洛石材料的制备及其对亚甲基蓝吸附行为的研究

使用硅烷偶联剂KH550改性埃洛石纳米管获得改性材料HNTs-APTS,并对其吸附亚甲基蓝的行为进行研究。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X-衍射仪(XRD)对改性前后的埃洛石进行表征。考察了吸附时间和温度对吸附过程的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明,KH550成功负载到埃洛石表面;改性后材料的吸附能力大大提高。改性埃洛石对亚甲基蓝的吸附约在60 min达平衡,最大吸附容量为21.66 mg/g。其吸附过程符合准二级动力学方程,热力学较好地符合Langmuir等温线方程,且吸附过程为自发吸热,升高温度有利于吸附的进行。改性材料可重复再生6次,具有良好的再生性能,可在工业处理亚甲基蓝废水中使用。     

西索米星在大孔弱酸树脂上的吸附研究与传质系数的测定

对西索米星在大孔弱酸树脂上吸附平衡与动力学进行研究。建立了间歇吸附表面有效扩散模型,利用实验测定了吸附平衡曲线和吸附速率曲线,结合正交配置法、遗传算法直接拟合出固相粒内表面有效扩散系数Dc和液相传质系数kf,其拟合均方根误差不大于0.025。研究结果表明,西索米星在D113树脂上的吸附平衡符合Langmiur方程,吸附速率实验数据与吸附模型数值解拟合良好,表面有效扩散模型能够很好地描述西索米星在弱酸树脂D113上的吸附行为。在实验条件下,表面有效扩散系数Dc约为2.00×10-8～4.09×10-8cm2/s,液相传质系数kf约为9.00×10-5～2.95×10-4cm/s。     

西索米星在大孔弱酸树脂上的吸附研究与传质系数的测定

对西索米星在大孔弱酸树脂上吸附平衡与动力学进行研究。建立了间歇吸附表面有效扩散模型,利用实验测定了吸附平衡曲线和吸附速率曲线,结合正交配置法、遗传算法直接拟合出固相粒内表面有效扩散系数Dc和液相传质系数kf,其拟合均方根误差不大于0.025。研究结果表明,西索米星在D113树脂上的吸附平衡符合Langmiur方程,吸附速率实验数据与吸附模型数值解拟合良好,表面有效扩散模型能够很好地描述西索米星在弱酸树脂D113上的吸附行为。在实验条件下,表面有效扩散系数Dc约为2.00×10-8~4.09×10-8cm2/s,液相传质系数kf约为9.00×10-5~2.95×10-4cm/s。     

果胶改性硅胶复合材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以废弃柚子皮中提取的果胶改性硅胶表面,制备出新型的果胶改性硅胶复合材料——P-硅胶,研究了P-硅胶对水中亚甲基蓝染料的吸附性能。利用红外光谱对材料进行表征,并通过分光光度法考察了用量、p H值、吸附时间、温度及实际水样对P-硅胶吸附亚甲基蓝性能的影响。硅胶经果胶改性后,其对亚甲基蓝的吸附容量由31.6 mg·g-1增至41.7 mg·g-1,吸附性能明显提高;P-硅胶对亚甲基蓝的吸附容量随着p H值、温度的升高而增大,碱性条件有利于吸附。结果显示:当p H 7.0,P-硅胶用量为5 mg,吸附时间为2 h,吸附温度为50℃时,制备出的P-硅胶对亚甲基蓝染料溶液的吸附容量最大可达59.2 mg·g-1。动力学研究显示,P-硅胶对亚甲基蓝的吸附能够在120 min内迅速达平衡,吸附行为符合准二级动力学方程,表明该吸附过程以化学吸附为主。吸附等温线研究表明,与Freundlich模型相比,实验数据拟合更符合Langmuir吸附等温模型。P-硅胶对环境水样中亚甲基蓝的去除率可达90%以上。     

硅镁吸附剂对水中氨氮的吸附性能研究

利用商业硅镁吸附剂吸附脱除水中氨氮。分别采用XRD、BET、SEM及FT-IR对硅镁吸附剂进行表征。考察剂液比、吸附时间及吸附温度等因素对吸附脱除氨氮效果的影响。采用Langmuir、Freundlich及Temkin等温吸附模型对吸附平衡实验数据进行拟合,采用准一级、准二级吸附动力学模型及颗粒内扩散模型对吸附动力学实验数据进行拟合。Langmuir等温吸附模型的相关系数R²在0.993～0.999之间,标准差SD在0.0038～0.011之间,在293.15K时的单分子层饱和吸附量q_m为1356.75mg/g;准二级动力学模型的相关系数R²均为0.999;ΔG⁰为负值,ΔH⁰在-14.454～-9.447kJ/mol之间。结合吸附热力学及动力学数据可知,氨氮在硅镁吸附剂上的吸附过程可自发进行,吸附过程主要为物理吸附,但亦可能部分涉及化学吸附。     

几种聚合物改性硅胶对苯胺的吸附性能研究

研究了聚乙烯基吡啶改性硅胶(PVP/SiO2)、聚苯乙烯改性硅胶(PS/SiO2)、胺化聚苯乙烯改性硅胶(PS-NH2/SiO2)等3种有机-无机复合材料吸附剂对苯胺的吸附行为。吸附动力学研究表明,3种吸附剂对苯胺的吸附均符合准二级动力学方程。对其粒内扩散模型模拟的结果表明,在3种吸附过程中液膜扩散为主要速率控制步骤。用Langmuir等温吸附方程式和Freundlich等温吸附方程式对其吸附等温线进行了拟合,结果表明,PVP/SiO2、PS/SiO2对苯胺的吸附符合Freundlich等温吸附方程式。     

钠基膨润土吸附亚甲基蓝的热力学与动力学研究

利用钠基膨润土吸附亚甲基蓝水溶液,探讨了不同参数如接触时间、初始pH值、温度等对其吸附性能的影响。结果表明,室温下,pH10,钠基膨润土吸附60min,其吸附量达198.71mg/g,且吸附量随温度的升高而增大。通过计算不同温度下的热力学参数?G,?H和?S,证实该吸附为一自发的吸热过程。其等温吸附平衡更符合Langmuir模型;吸附动力学更适合准二级反应方程。     

钠基膨润土吸附亚甲基蓝热力学与动力学研究

利用钠基膨润土吸附亚甲基蓝水溶液,探讨了不同参数如接触时间、初始pH值、温度等对其吸附性能的影响。结果表明,室温下,pH10,钠基膨润土吸附60min,其吸附量达198.71mg/g,且吸附量随温度的升高而增大。通过计算不同温度下的热力学参数?G,?H和?S,证实该吸附为一自发的吸热过程。其等温吸附平衡更符合Langmuir模型;吸附动力学更适合准二级反应方程。     

氨基修饰聚苯乙烯树脂对酚酸物质的吸附性能

通过对XAD 4聚苯乙烯树脂的氨基修饰制备了一种亲水性的NDA 10 0树脂 .研究了NDA 10 0树脂对苯酚和对羟基苯甲酸等酚酸类物质的吸附动力学和热力学行为 .结果表明 ,NDA 10 0树脂对苯酚和对羟基苯甲酸具有良好的吸附性能 ,在研究的浓度范围内 ,吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程 ,吸附为放热的物理吸附过程 .吸附动力学符合Lagergren准二级速率方程 ,颗粒内扩散为吸附速率的主要控制步骤 .     

超细粉煤灰吸附亚甲基蓝的机理研究

以西安西郊热电厂粉煤灰(XFA),西安灞桥热电厂粉煤灰(BFA)和陕西渭河电厂粉煤灰(WFA)为原料,球磨后经旋风分级再用布袋收集逸出物分别得到超细粉煤灰XUFA、BUFA和WUFA。研究了超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附动力学、热力学以及pH值对吸附的影响。结果表明,超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附性能明显好于原粉煤灰。超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附性能按顺序为WUFA>XUFA>BUFA。粉煤灰颗粒粒度、比表面积和活性组分(SiO2 Al2O3)含量是影响粉煤灰吸附性能的主要因素。WUFA对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式,而XUFA和BUFA对亚甲基蓝的吸附符合Freundlich吸附等温式。超细粉煤灰对亚甲基蓝的吸附均符合二级吸附动力学模型,吸附过程由颗粒内扩散过程控制。当溶液pH由2增加到8时,超细粉煤灰吸附量增加,后随pH值增加,吸附量略有下降。     

改性焦粉对亚甲基蓝吸附性能及机理的研究

以废弃焦粉为原料,50%硝酸为改性剂,借助JSM、XPS分析测试方法表征其结构。考察了改性焦粉、焦粉对亚甲基蓝吸附性能、吸附平衡等温线、黏附几率和活化能,用Weber-Morris曲线研究吸附机理。结果表明,硝酸改性焦粉是硝酸刻蚀焦粉表面增加孔结构,增大表面积,表面氧化形成较为丰富含氧功能组的过程;改性焦粉对亚甲基蓝吸附性能明显优于焦粉;改性焦粉吸附量随亚甲基蓝溶液浓度、pH的增大而增加;吸附过程符合Langmuir、Freundlich吸附等温式;黏附几率和活化能分别为S=0.1977、2.5635kJ/mol;该吸附过程主要为颗粒内扩散控制的物理吸附。     

三维全碳多孔结构对亚甲基蓝吸附性能的动力学探究

采用低温-烧结法,以碳纳米管(CNTs)为基本骨架,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为造孔剂,制备了一种孔径可调的三维全碳多孔结构(ACPs);利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积及孔结构分析等对ACPs的形貌、组成、结构及比表面积进行了表征;考察了ACPs对模拟污染物亚甲基蓝的吸附效果.结果表明,该ACPs为内部含有大孔、介孔及微孔的三维连通孔隙结构,具有较大的比表面积.ACPs对亚甲基蓝的吸附过程符合伪二级动力学模型,对亚甲基蓝的平衡吸附量qe与亚甲基蓝溶液的平衡浓度ce的关系满足Langmuir等温吸附模型,由Langmuir模型计算得到ACPs对亚甲基蓝的最大吸附容量为151.3 mg/g.     

新型功能介孔吸附剂NiNb_2O_6的合成及其吸附性能研究

通过柠檬酸溶胶-凝胶反应,合成了新型功能介孔NiNb2O6吸附剂,通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和比表面积及孔径分析(BET)对其结构进行表征。通过影响因素实验、吸附动力学实验和等温吸附实验,探讨了NiNb2O6吸附剂对水溶液中亚甲基蓝的吸附性能和机理。结果表明,NiNb2O6介孔吸附剂具有正交相晶体结构,平均粒径为30~200nm,比表面积为66.3m2/g。吸附剂用量、温度和pH值均对吸附行为有一定的影响;在35℃时,亚甲基蓝在吸附剂上吸附行为符合Langmuir方程,吸附动力学符合拟二级动力学方程,初始浓度为40mg/L,pH值为7.03时,0.2g介孔吸附剂NiNb2O6对亚甲基蓝的吸附量最大,吸附过程中液膜扩散为主要速率控制步骤。     

明胶改性磁性石墨烯对亚甲基蓝的吸附性能研究

采用化学还原法制备了一种新型的明胶掺杂磁性石墨烯复合材料(gelatinMGO),并进一步研究了pH值、接触时间和温度对该材料吸附亚甲基蓝的影响。亚甲基蓝吸附实验结果表明,gelatin-MGO对亚甲基蓝有较大的吸附能力,最大吸附容量可达210.5mg/g,吸附为自发吸热过程,在pH值为6.5时去除率最大,其吸附过程符合拟二级反应动力学方程和Langmuir吸附模型,解吸实验表明,明胶改性石墨烯的再生性能优异,重复使用5次去除率仍为85%以上,该材料适合作为吸附剂去除废水中的亚甲基蓝。