（英）二氧化钛/石墨烯复合材料对水溶液中钯离子的吸附性能研究

本文合成了一种新型二氧化钛/石墨烯(TiO2-Gr)复合材料吸附剂,研究了其对水溶液中Pd(II)的吸附作用,并与TiO2的吸附性能进行了比较。制得的TiO2-Gr吸附剂分别进行了透射电子显微镜(TEM)表征及X射线衍射(XRD)分析,考察了吸附过程中时间、溶液p H、吸附剂用量、离子强度、Pd(II)浓度和温度等参数对吸附量的影响。研究了吸附过程中动力学、热力学及吸附等温线。结果表明吸附过程符合假二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程。对热力学函数(吉布斯函数变、焓变、熵变)测定表明,本文合成的TiO2-Gr吸附剂对Pd(II)的吸附属于自发吸热反应。     

石棉尾矿酸浸渣作为一种吸附剂去除水溶液中的Co(Ⅱ)（英文）

本文采用XRD、FT-IR、SEM和BET等手段分别对石棉尾矿、石棉尾矿酸浸渣,以及煅烧的石棉尾矿酸浸渣进行表征。利用煅烧的石棉尾矿酸浸渣对Co(II)进行吸附研究。研究了吸附剂浓度、吸附时间、p H、离子强度和温度对Co(II)在磁性伊利石上吸附的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程和D-R等温线方程对实验数据进行拟合,计算出热力学参数。结果表明,Co(II)在煅烧的石棉尾矿酸浸渣上的吸附是自发吸热过程,符合Lagrange准二级动力学方程;p H、离子强度和温度对Co(II)在煅烧的石棉尾矿酸浸渣上的吸附影响较大;热力学符合Langmuir等温线方程,并且高温利于吸附。     

石棉尾矿酸浸渣作为一种吸附剂去除水溶液中的Co(II)

本文采用XRD, FT-IR, SEM 和 BET等手段分别对石棉尾矿,石棉尾矿酸浸渣,以及煅烧的石棉尾矿酸浸渣进行表征。利用煅烧的石棉尾矿酸浸渣对Co(II)进行吸附研究。研究了吸附剂浓度、吸附时间、pH值和温度对Co(II)在磁性伊利石上吸附的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程、Freundlich等温线方程和D-R等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明: pH值、离子强度和温度对Co(II)在煅烧的石棉尾矿酸浸渣上的吸附影响较大;Co(II)在煅烧的石棉尾矿酸浸渣上的吸附符合Lagrange准二级动力学方程;热力学符合Langmuir等温线方程,并且高温利于吸附。利用石棉尾矿作为吸附材料,是一个“以废治废”的工程。     

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.     

一个与吸附剂浓度有关的Langmuir等温式

实验测定了不同吸附剂浓度下, 高岭土对Pb(II)和Cu(II)的吸附作用, 结果表明存在明显的吸附剂浓度效应, 即吸附等温线随吸附剂浓度升高而降低. 采用传统的Langmuir 吸附等温式对实验数据进行拟合表明, 此等温式可准确地描述给定吸附剂浓度下的吸附结果, 但不能预测其吸附剂浓度效应. 根据表面组分活度(SCA)模型, 假设吸附剂颗粒间存在相互作用, 吸附剂表面吸附位的活度系数不等于1, 而应为吸附剂浓度的函数, 推导出了一个与吸附剂浓度有关的Langmuir (Langmuir-SCA)方程. 运用高岭土吸附Pb(II)和Cu(II)以及文献中蛭石吸附Zn(II)和Cd(II)、咖啡吸附Pb(II)的实验数据检验方程的适用性, 结果表明Langmuir-SCA方程可准确地描述所观察到的吸附剂浓度效应. 方程的两个内禀参数, 热力学平衡常数(K_eq)和特征饱和吸附量(Γ_m⁰), 与吸附剂浓度无关, 并可由吸附实验数据拟合求得.     

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。     

间氨基酚修饰超高交联吸附树脂的合成及吸附性能

合成了间氨基酚修饰超高交联吸附树脂(MMAR)。用红外光谱等进行表征,并用于吸附水溶液中2-氨基吡啶的研究。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的拟合。吸附焓变ΔH0,其绝对值小于46 KJ.mo-l1,表明以物理吸附为主以及该吸附剂容易脱附的特征;△G0,说明吸附是自发行为;△S0,表明吸附质分子在树脂表面上的运动受到了限制。动力学研究结果表明,吸附符合一级动力学方程,吸附速率随着温度的升高而增大,颗粒内扩散是速率控制步骤之一。表观活化能Ea10 KJ.mo-l1,说明吸附较容易进行。     

纳米TiO_2对去除水溶液中硒的吸附性能研究

研究了纳米TiO_2对Se(Ⅳ)的吸附行为,考察了不同吸附材料、吸附剂用量、溶液pH、吸附时间、温度等因素对吸附作用的影响.结果表明,纳米TiO_2对Se(Ⅳ)的吸附在3min基本达到平衡;pH为5.0时,Se(Ⅳ)可被纳米TiO_2定量吸附,吸附率接近97%;吸附过程符合二级动力学模式,吸附等温线数据能较好的用Lamgmuir和D-R等温模式描述,吸附热力学参数△H_θ.和△G~θ为负值,说明该吸附过程为自发的放热过程.     

磁性石墨烯对结晶紫的吸附性能研究

本文研究了磁性石墨烯对结晶紫的吸附特性,考察了pH、吸附剂用量、结晶紫浓度以及温度等对吸附平衡的影响。磁性石墨烯吸附结晶紫符合准二级动力学模型。不同温度下磁性石墨烯对结晶紫的吸附等温线满足Langmuir方程(R20.99)、Freundlich方程(R20.97)以及D-R模型(R20.96)。吸附热力学计算结果表明该吸附过程的△G0,并且随着温度升高△G越来越小,表明该吸附反应是自发进行的吸热反应。     

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。     

疏水/亲水大孔PDVB/PAEMIPN 树脂对香兰素的吸附性能

采用分步悬浮聚合法制备了具有疏水性能的聚二乙烯基苯(polydivinylbenzene, PDVB)为第一网, 具有亲水性能的聚丙烯酰乙二胺(polyacrylethylenediamine, PAEM)为第二网的疏水/亲水大孔聚二乙烯基苯/聚丙烯酰乙二胺(PDVB/PAEM)互穿聚合物网络(interpenetrating polymer networks, IPN), 研究这类疏水/亲水IPN组成的树脂对吸附质的吸附热力学和吸附动力学; 测定了该树脂对香兰素在不同温度下的吸附等温线, 吸附等温线符合Freundlich等温吸附方程, 利用热力学函数关系计算出了吸附焓、自由能和熵变. 实验表明, PDVB/PAEM IPN树脂中疏水性的PDVB网具有疏水作用吸附能力, 亲水性的PAEM网具有氢键作用吸附能力. 吸附动力学数据符合Lagergren二级速率方程, 颗粒内扩散是吸附速率的主要控制步骤, 可采用HSDM模型加以描述.     

纳米TiO2分离富集Mo(Ⅵ)和Re(Ⅶ)

本文研究了纳米TiO2吸附剂对Mo(VI)、Re(VII)的吸附行为,考察了溶液的pH值、吸附时间、温度等因素对吸附的影响。结果表明：纳米TiO2对Mo(VI)的吸附在pH 1～8条件下,吸附率超过99%,2 mL 0.05mol/L NaOH溶液可将吸附的Mo(VI)离子完全洗脱,解吸率能达到97%。在pH 1～10范围内,纳米TiO2不吸附Re(VII), 从而达到Mo(VI)、Re(VII)分离。在2℃～50℃温度范围内,Mo(VI)的吸附过程符合Langmiur等温式,纳米TiO2对Mo(VI)的最大吸附容量从11.51mg g-1增加到14.19 mg g-1;纳米TiO2分离钼后,溶液剩余的铼,用活性炭吸附,在pH1～10范围内, Re(VII)的吸附率可达99%,用浓氨水进行洗脱,洗脱率可达96%;吸附过程可用准二级反应动力学模型描述,是以化学吸附为控制步骤的吸附过程;吸附等温线与Freundlich模型有较好的拟合。     

载锆壳聚糖-沸石复合剂去除水中F~-的吸附特征研究

采用氧氯化锆、壳聚糖和人造沸石作为原料制备复合吸附剂,用于水中F-的吸附去除。通过吸附实验研究了在不同浓度、温度和接触时间下新型吸附剂对F~-的吸附特征。吸附动力学过程用准一级、准二级及颗粒扩散、颗粒内扩散模型进行分析,结果发现F-在复合吸附剂上的吸附同时符合准一级动力学和准二级动力学模型;颗粒扩散和颗粒内扩散均参与控制吸附过程。分别用Freundlich、Langmuir方程对吸附等温线进行拟合,结果表明,F-在锆改性壳聚糖-沸石上的吸附等温线拟合结果均较好,常温下最大吸附量为10.75mg/g,推测该吸附为化学吸附;吸附热力学参数说明F-在复合吸附剂上的吸附为自发、吸热、熵增过程。机理研究表明,载锆壳聚糖-沸石复合吸附剂的除氟机制为吸附和离子交换。     

新型吸附剂偏磷酸铈对铀酰的吸附性能研究

研究新型吸附剂偏磷酸铈对铀酰离子的吸附行为。分别考察了溶液的pH值、温度、接触时间和铀酰离子初始浓度对偏磷酸铈吸附铀酰离子的影响;通过动力学、热力学以及吸附等温线初步研究了吸附机理;最后探究了共存离子和富里酸对吸附的影响。当溶液的pH值为5、温度为30℃、接触时间为60min、铀酰初始浓度为10~(-3)mol/L时为最佳吸附条件,最大吸附量可达到261.78mg/g;动力学研究表明,偏磷酸铈对铀酰离子吸附行为符合准二级动力学方程;Langmuir吸附等温线模型可以更准确的描述铀酰离子在偏磷酸铈上的吸附过程,说明此吸附过程为单分子层吸附;热力学研究表明,偏磷酸铈对铀酰离子的吸附属于吸热反应,反应自发进行,高温促进吸附行为。     

DuoliteA-30树脂对5’-三磷酸尿苷的静态吸附热力学及动力学特征

研究了DuoloyeA-30树脂对水溶液中5'-三磷酸尿苷(UTP)的静态吸附热力学和动力学特征,测定了不同温度下吸附等温线热力学性能的变化,利用热力学函数关系计算了吸附焓、自由能和吸附熵,确定在实验范围内,DuoliteA-30树脂对UTP的吸附符合Langmuir吸附等温式,吸附过程为自发的吸热过程.考察了温度、浓度、粒径、溶液pH值和搅拌速度对交换过程的影响,运用动边界模型(MBM)描述交换过程的动力学,确定在实验范围内离子交换行为的速度控制步骤为颗粒扩散,并推算出了交换过程的表观活化能,反应级数以及速率常数,得到了UTP在DuoliteA-30树脂上的动力学总方程.     

二乙烯三胺改性多壁碳纳米管对溶液中Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的吸附

以二乙烯三胺(DETA)为改性剂, 对多壁碳纳米管(MWCNTs) 进行共价键修饰,合成了一种对Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)有选择性的吸附剂MWCNTs-DETA, 并对Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的吸附参数进行了研究和优化. 结果表明, 最佳洗脱剂浓度为1.0 mol/L 硫脲-1.0 mol/L 盐酸, Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的洗脱率分别为94.48%和89.06%, 最佳条件下Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的饱和吸附容量分别为50.45和25.68 mg/g. 在对吸附等温线的考察中, Au(Ⅲ)拟合Langmuir等温线较好, 而Pd(Ⅱ)则拟合Freundlich等温线较好. 吸附动力学均拟合二级模型较好.     

新型低成本吸附剂稻壳对Cu(Ⅱ)的去除行为研究

借助吸附动力学和吸附等温线方程,研究了稻壳对Cu(II)的去除性能,考察了流速、溶液初始pH值对动态吸附穿透曲线的影响,利用扫描电镜(SEM)表征了稻壳的表面形貌,通过红外光谱(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)探讨了Cu(II)的去除机制和途径.结果表明:吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温线方程,稻壳对Cu(II)的理论吸附容量为1.6173mg?g-1,吸附反应可以自发进行.不同操作条件下,穿透曲线的走势有一定差异.在Cu(II)的去除过程中,OH、SiO-烷基等官能团有重要作用;XRD图谱显现了纤维素的特征峰,吸附后没有发现Cu(II)的典型峰;反应完成后稻壳上检测到了Cu(II)的存在,XRF证明了吸附反应的可进行性.     

煤气化废渣基活性炭吸附对二甲苯动力学与热力学研究

本文以固体废弃物煤气化废渣(CGR)为原料,采用两阶段酸处理与CO_2活化制得煤气化废渣基活性炭(CGR-AC)。选用CGR-AC为吸附剂,系统考察了模拟精对苯二甲酸(PTA)精制工艺产生的含对二甲苯(PX)废水在不同温度下的吸附过程。结果表明,CGR-AC吸附PX的过程在热力学上符合Freundlich方程,且ΔH0,ΔG0,是一个自发的、吸热的物理吸附过程;在动力学上符合准二阶动力学模型,说明该吸附过程可能存在吸附剂与吸附质之间的电子共享与交换。     

Adsorption of Au ( Ⅲ ) and Pd ( Ⅱ ) in Solution of 2,2'-Diaminodiethylamine Modified Multiwalled Carbon Nanotubes

以二乙烯三胺( DETA)为改性剂,对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行共价键修饰,合成了一种对Au(Ⅲ)和pd(Ⅱ)有选择性的吸附剂MWCNTs-DETA,并对Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的吸附参数进行了研究和优化.结果表明,最佳洗脱剂浓度为1.0 mol/L硫脲-1.0 mol/L盐酸,Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的洗脱率分别为94.48％和89.06％,最佳条件下Au(Ⅲ)和Pd(Ⅱ)的饱和吸附容量分别为50.45和25.68 mg/g.在对吸附等温线的考察中,Au(Ⅲ)拟合Langmuir等温线较好,而Pd(Ⅱ)则拟合Freundlich等温线较好.吸附动力学均拟合二级模型较好.     

二硫代氨基甲酸键合硅胶对Cu2+吸附性能研究

本文以柱层层析硅胶为原料,用γ-氨丙基三甲氧基硅烷对其表面进行修饰,制得氨基键合硅胶微粒,进而在碱性条件下与二硫化碳反应,合成二硫代氨基甲酸键合硅胶(DTC-SiO2)。以Cu2+为吸附对象,考察DTC-SiO2对金属离子的吸附性能,探讨了溶液pH值、吸附剂用量、初始Cu2+浓度、吸附时间等影响材料吸附效果的因素,并研究了吸附剂对Cu2+的吸附等温线和动力学吸附特性。结果表明,在温度298K下,DTC-SiO2对Cu2+的吸附符合Langmuir等温式,准二级吸附动力学方程能够很好地描述Cu2+在DTC-SiO2上的吸附动力学行为。