NAD-150树脂对苯甲醇的动态串联吸附行为

室温下研究了流速和初始浓度对苯甲醇在NAD-150树脂填充的单柱、串联双柱和串联三柱上吸附的影响。结果表明,流速对苯甲醇在不同串联柱上吸附容量的影响不大,而浓度对苯甲醇在不同串联柱上吸附容量的影响较大。在不同串联柱上,苯甲醇的吸附容量均随浓度的增大而显著增大。流速和浓度均对苯甲醇在不同串联柱上吸附的穿透时间和泄漏点时间影响较大,穿透时间和泄漏点时间均随着流速和浓度的增大而显著减少。Yoon-Nelson和Bohart-Adams模型都能较好地拟合苯甲醇在NAD-150填充柱上的穿透曲线,拟合结果表明,穿透时间和计算的泄漏点时间与柱数呈现良好的线性关系。乙醇水溶液对饱和吸附树脂的洗脱率高,洗脱后的树脂重复使用性好。     

乙二胺硅胶材料对铜和锌离子的动态吸附

合成了胺基含量为1.35 mmol/g的乙二胺硅胶材料(EDA/SiO2),研究了EDA/SiO2对Cu2+和Zn2+的动态吸附及动态竞争吸附。结果表明,铜溶液流量和初始浓度对材料动态吸附性能有显著影响,随着溶液初始浓度的增大、流速的加快,穿透时间明显缩短。动态吸附实验结果符合Thomas模型,计算结果显示,铜溶液初始浓度由1.99 mmol/L增大至10.00 mmol/L时,模型平衡吸附容量q0从0.272 mmol/g增大至0.476 mmol/g,影响显著;流量对q0影响不显著。溶液流量和初始浓度对吸附速率常数kTh均有影响,随溶液流量增大、初始浓度的降低,速率常数值增大。在单一体系中,EDA/SiO2对Cu2+和Zn2+的工作吸附量分别为0.340和0.127 mmol/g,混合体系的吸附量均小于单一体系中的吸附量,并且对Zn2+的吸附量下降显著,表明EDA/SiO2对Cu2+的吸附能力强于Zn2+。6次循环实验表明,盐酸和氨水可对EDA/SiO2材料实现再生,再生后材料对铜的吸附容量和穿透时间的下降幅度不大,可重复使用。     

固定床离子交换树脂对K+吸附特性的研究

以固定床离子交换树脂对K~+的吸附过程进行研究,考察了固定床中不同时间及轴向高度中KCl溶液浓度的变化、轴向各区域内树脂对K~+吸附量和吸附率的变化以及KCl溶液表观输送速度和原料液初始浓度对固定床吸附K~+的影响。结果显示,固定床轴向各区域内树脂对K~+吸附量均随时间而增大,而对K~+的吸附率随时间逐渐减小;随着KCl溶液表观输送速度的增大,穿透时间缩短,树脂对K~+的吸附量增加,但对K~+的吸附率由48.43%降至43.02%;相同轴向高度下穿透时间随KCl浓度的增加而缩短,树脂对K~+的吸附量随KCl浓度的增加而变大,对K~+的吸附率由37.75%增至55.20%。     

化学改性麦壳对孔雀绿的吸附作用

通过不同的化学方法对农业副产物麦壳进行改性,以制得廉价的生物吸附剂,并分别研究了它们对孔雀绿的吸附性能。结果表明,天然麦壳对孔雀绿有一定的吸附量,经化学修饰后对孔雀绿的吸附量有不同程度的提高,其中,经硝酸酸化后的麦壳对孔雀绿的吸附效果最好。通过研究硝酸改性麦壳吸附孔雀绿条件的影响发现,吸附40min达到平衡;随初始浓度增加,吸附量增大;溶液在中性或碱性范围内,吸附量较高;吸附符合Langmuir和Freundlich等温模型,吸附动力学过程可以用准二级动力学方程来较好地拟合。因此,硝酸改性麦壳可以用于有效去除水体中的孔雀绿。     

桉树遗态Fe/C复合材料对水中磷的动态吸附研究

以桉树遗态Fe/C复合材料为吸附剂,溶液初始p H值、吸附剂粒径、流速、含P(V)模拟废水初始浓度、吸附剂投加量和温度为影响因素,开展了对P(V)的动态吸附行为研究。研究表明,吸附剂粒径(20~40mesh到100mesh)和吸附剂投加量(1~4g)越大、流速(3.43~15.41m L/min)和初始浓度(5~30mg/L)越小,桉树遗态Fe/C复合材料对目标污染物的吸附效果越好;溶液的p H值为3时吸附效果最佳;温度对吸附效果的影响不大。桉树遗态Fe/C复合材料吸附初始浓度为10mg/L的P(V)溶液所得到的平衡吸附量为6.61mg/g。Thomas模型和Yoon-Nelson模型均能很好地描述桉树遗态Fe/C复合材料对P(V)的动态吸附行为,获得的拟合值和实验值基本吻合。     

改性麦壳对水中苯酚的生物吸附作用

通过对农业副产物麦壳进行甲醛甲酸甲基化改性,研究了改性后麦壳对苯酚的吸附情况,讨论了吸附时间、吸附剂用量、初始浓度、温度及pH等条件对吸附效果的影响。结果表明,改性后的麦壳对苯酚的吸附反应迅速,随着吸附剂用量增加,吸附量增大;增大初始浓度,吸附量升高;升温对反应不利;酸性条件下有利于吸附。改性后的麦壳对苯酚的吸附符合Langmuir和Freundlich等温模型。改性麦壳可用于苯酚的去除。     

超高交联树脂吸附乙酸乙酯蒸汽的动态穿透特性

研究了乙酸乙酯在超高交联树脂ND-100上的动态吸附特性。结果表明,乙酸乙酯蒸汽的初始浓度、吸附温度和停留时间均会影响动态吸附过程,随着初始浓度和吸附温度的增大,穿透时间变短,停留时间和穿透时间增长;其中吸附温度影响最大。树脂含水率亦会影响动态吸附过程,但一定范围的含水率不会明显抑制或促进超高交联树脂对乙酸乙酯的吸附。采用半经验数学模型Yoon-Nelson模型对C_t/C_00.2部分的吸附穿透实验数据进行拟合,具有很好的拟合结果,相关性系数R~2大于0.980。     

蒙脱石对Y~(3+)的吸附特性及机制研究

研究了提纯后蒙脱石对Y~(3+)的吸附行为,考察接触时间、固液比、初始浓度、 pH、离子强度、共存NH~+_4和温度对吸附过程的影响,并进行吸附等温模型拟合和热力学计算。研究结果表明:蒙脱石对Y~(3+)的吸附在1.5 min内可以达到平衡。固液比和Y~(3+)初始浓度的增大会减小Y~(3+)吸附量而增大吸附率;溶液pH的增大和离子强度的减小会促进Y~(3+)的吸附。离子交换是Y~(3+)吸附过程中存在的一种作用方式,随着pH增大,离子交换作用减弱,表面配位作用增强。Y~(3+)在蒙脱石上的吸附较好地符合Langmuir, Freundlich和Dubinin-Radushkevich吸附等温模型。根据吸附热力学参数, Y~(3+)在蒙脱石上的吸附自发进行,提高温度会促进Y~(3+)的吸附。     

Eu(III)在北山花岗岩上的吸附作用

用电位滴定法研究了甘肃北山花岗岩(BS03,600m)的酸、碱性质,用批式法研究了Eu(III)在该花岗岩上的吸附行为.实验结果表明:在离子强度I=0.1M的NaCl溶液中,北山花岗岩的pHPZNPC为9.4,当I增大至0.4M时,pHPZNPC为9.0.不同离子强度下花岗岩的电位滴定曲线与类似条件下蒙脱石的相仿.Eu(III)在北山花岗岩上的吸附分配比(Kd)随pH、离子强度和Eu(III)浓度的变化而变化.在低pH范围,Eu(III)的Kd值随离子强度的增大显著减小,而在高pH值范围,离子强度对Kd的影响甚微.用模型定量解释了Eu(III)在北山花岗岩上的吸附随pH、离子强度和Eu(III)浓度而变化的实验数据,该模型包含Eu3+与花岗岩发生的阳离子交换反应以及Eu(III)与花岗岩表面羟基发生两个内层表面配合反应(inner-sphere surface complexation reactions).用所建模型对离子强度为0.1M时Eu(III)在北山花岗岩上的吸附行为作了预测,并与文献报道的类似条件下Am(III)在北山花岗岩上的吸附实验数据作了比较.     

改性纤维素的制备及分光光度法对Cu~(2+)吸附研究

针对日益严重的铜离子污染问题,以化学浆纤维素为原料,通过氨基酸接枝修饰2,2,6,6-四甲基哌啶氧自由基(TEMPO)氧化体系氧化的纤维素,制备出一种新型吸附剂,并采用灵敏简便的分光光度法研究改性对铜离子的吸附效果。结果表明,氨基酸修饰纤维素(AMC)与TEMPO氧化纤维素(TOC)相比,对铜离子的吸附效果有不同程度的提升,其中组氨酸改性的吸附效果最好,低浓度时吸附率可以高达97%。随着浓度增大,吸附率下降,但是吸附量增大,当吸附200 mg/L的Cu2+溶液时,吸附量可达47 mg/g。此外,研究了不同条件下AMC对Cu2+的吸附情况,包括AMC投加量、初始浓度、pH值等。结果表明,吸附过程的吸附模型符合Langmuir等温模型,吸附动力学可以用准二级吸附动力学方程拟合。     

从模拟放射废液中去除Ce（Ⅳ）的吸附剂筛选和性能研究

研究了多种MOF材料对溶液中铈离子的吸附性能，经过对比得出，铜基MOF材料Cu-BTC对Ce（Ⅳ）的吸附效果最佳。采用SEM,BET,XRD,FT-IR等方法对其结构和形貌进行表征，并考察平衡时间、温度、初始浓度、pH、离子强度等参数对吸附行为的影响；对吸附前后的Cu-BTC进行XPS分析，考察其对Ce（Ⅳ）的吸附机制；另以实际放射性废水作为研究对象，探究Cu-BTC对真实放射性废液中α核素的吸附性能。结果表明：Cu-BTC对Ce（Ⅳ）离子的吸附在2 h内达到吸附平衡，吸附剂投加量一定时，平衡吸附量随溶液中铈离子初始浓度的增大而增大，平衡吸附率反之；溶液pH的增大与离子强度的减小可促进Cu-BTC对Ce（Ⅳ）的吸附；吸附等温线的研究表明Cu-BTC的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型，以化学吸附为主，吸附过程为自发的吸热反应，低温有利反应的进行。此外，Cu-BTC对实际放射性废水中的α核素有较好的处理效果，平衡吸附比为52.51%。     

水稻秸秆的改性及其对重金属Cu2+的吸附

重金属Cu2+可直接或间接危害人体,作为天然吸附剂的农业废弃物因价廉易得、来源广泛、吸附高效等优点备受青睐。本文选用水稻秸秆（RS）为吸附原料,分别经酸、碱改性后得到H2SO4-RS和NaOH-RS,通过FT-IR、SEM和BET对改性前后吸附材料的表面官能团、表观形貌和结构等理化性质进行分析,考察投加量、吸附时间、初始Cu2+浓度和离子强度对吸附效果的影响,并结合吸附动力学、吸附等温线和热力学模型对吸附过程进行探讨。结果表明：改性水稻秸秆对Cu2+达到吸附平衡所需的投加量和时间较之未改性RS大大减少,去除率由42.0%分别提升至85.9%（H2SO4-RS）和90.0%（NaOH-RS）;随初始Cu2+浓度和离子强度的增大,RS的吸附性能显著降低,H2SO4-RS有所降低,而NaOH-RS只是稍有下降,NaOH-RS对150 mg/L含Cu2+溶液的去除率仍达到84.2%,离子强度cNaCl = 0.1 mol/L时去除率维持在86.1%。吸附动力学和吸附等温实验表明水稻秸秆对Cu2+的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型;热力学分析显示,相同温度下RS、H2SO4-RS和NaOH-RS吸附Cu2+过程的ΔG逐渐减小,且改性后两种吸附剂的ΔG均小于0,ΔH由改性前的正值转变为负值,说明水稻秸秆改性后吸附Cu2+的自发性更强,为自发的放热过程。     

聚乙烯基吡啶树脂吸附乳酸的研究

在35℃下,实验测定了乳酸在聚乙烯基吡啶上的吸附等温线,测定了乳酸水溶液在以聚乙烯基吡啶为吸附剂的固定床吸附柱中的穿透曲线,研究了乳酸浓度、进口流速及柱高对穿透曲线的影响。用Freundlich模型关联了吸附等温线,用线性推动力模型描述吸附柱的动态过程并从实验穿透曲线回归得到了总传质系数,模型计算值与实验数据符合良好。     

磁性Fe_3O_4@SiO_2@ZrO_2对水中磷酸盐的吸附研究

合成了以Fe3O4为核,以SiO2为壳的磁性纳米微粒(Fe3O4@Si O2),并采用沉淀沉积法将ZrO2包覆到材料表面。通过XRD、TEM、VSM、ζ电位、XPS和N2吸附/脱附等手段对材料进行表征,结果表明材料Fe3O4@SiO2@ZrO2上沉积了氧化锆纳米颗粒,具有超顺磁性,可在外加磁场作用下实现从水中快速分离。同时系统研究了材料对水中磷酸盐的吸附行为,结果表明沉积Zr O2使得材料对磷酸盐表现出良好的吸附性能,并且随着沉积量的增大吸附量增加。吸附等温线符合Freundlich方程。吸附动力学可用拟二级动力学模型描述,吸附速率随磷酸盐初始浓度增加而减小。磷酸盐吸附量随溶液p H值的增大而减小,但几乎不受离子强度影响。     

超高交联树脂吸附二氯乙烷的热效应特性及其对柱吸附的影响

研究了超高交联吸附树脂在恒温和绝热两种条件下对气体中二氯乙烷的动态吸附行为。采用半经验方程Yoon-Nelson模型对穿透曲线数据进行拟合和分析,并探讨了吸附过程中的温升对吸附的影响。实验结果表明,床层的温升随着进气浓度的增加而增加,底层树脂的吸附放热对上层树脂的温升有一定影响,当进气浓度为200mg/L(STP)时,吸附柱最高温升达到48.7℃,此时穿透吸附量相比于恒温吸附下降30.6%,吸附速率常数也明显下降。     

黄孢展齿革菌菌丝球同时吸附铅镉离子的动力学

采用间歇法，利用黄孢展齿革菌菌丝球吸附溶液中的Pb^2 和Cd^2 ，研究Pb^2 和Cd^2 共存体系中吸附初速率随初始浓度的变化规律。实验结果表明，少量Cd^2 的存在促进其对Pb^2 的吸附，并提高吸附初速率，但随着Cd^2 初始浓度的增加，促进作用逐渐减弱并转为抑制作用；Cd^2 的吸附初速率随着Pb^2 初始浓度增大而减小；Pb^2 和Cd^2 的吸附初速率都随自身初始浓度的增加而增大。     

三磷酸胞苷在Duolite A-30树脂上的交换过程研究

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,CMP之间的分离.对CTP在Duolite A-30树脂上的吸附动力学和热力学研究表明,在283.15K~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Duolite 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.同时测定了不同条件下三磷酸胞苷溶液在Duolite A-30树脂固定床离子交换柱中的穿透曲线,研究了进口浓度、进口流速、原料液温度、原料液的pH值及柱高对穿透曲线的影响.用二阶动力学推动力模型描述固定床动态过程,考察了轴向返混对穿透曲线的影响,并从穿透曲线回归得到总传质系数,模型计算值与实验数据符合良好.     

柠檬酸在D354树脂上的动态交换过程

在３５℃下，实验测定了柠檬酸溶液在Ｄ３５４树脂固定床离子交换柱中的穿透曲线，研究了进口浓度、进口流速及柱高对穿透曲线的影响。用简单线性推动力模型描述固定床动态过程，考察了轴向返混对穿透曲线的影响，并从穿透曲线回归得到总传质系数，模型计算值与实验数据符合良好。同时还研究了用强酸顶替法洗脱柠檬酸。     

响应面优化制备花生壳纤维素及其对罗丹明B的吸附性能

以废花生壳为原料制备了花生壳纤维素吸附剂并将其用于去除水中水中罗丹明B(Rhodamine B,RhB)染料。采用Box-Behnken Design(BBD)响应面法(RSM)法对制备条件进行了优化,筛选出获得吸附效果最佳的花生壳纤维素的制备条件。系统考察了溶液的pH值,初始浓度、吸附时间以及溶液离子强度对其吸附性能的影响。结果表明:pH=4时,花生壳纤维素对RhB的吸附效果最佳,饱和吸附容量q_m为166.7 mg·g^-1;与RSM模型预测值吻合。吸附过程可在30 min内达到平衡,符合准二级动力学模型。吸附容量随着溶液离子强度的增大而减小,说明其吸附是以静电作用为主的吸附过程。10次循环使用后花生壳纤维素对RhB的吸附效率仍能保持91%以上,表明该材料可以多次循环使用,是潜在的高效吸附材料。     

Chelex 100和Chilete P树脂分离水中Sr2+离子的研究

通过对Chelex 100和Chilete P两种螯合树脂对水中Sr2+离子的静态和动态分离研究,考察浓度、pH值、体积和流速等条件的影响,设计正交实验,摸索树脂动态吸附和洗脱的工艺路线。结果表明:Chelex 100比Chilete P具有更好的Sr2+离子吸附效果,静态分离回收率分别为71.48%和51.49%。Chelex 100树脂的动态分离工艺:浓度为250mg·mL-1、pH值为3的Sr2+离子溶液20mL,以流速为3ml.min-1通过层析柱吸附;8mol.L-1的HNO3溶液以流速为2ml.min-1进行Sr2+离子的洗脱;获得最终回收率为87.08%。