磷酸可待因在安伯来特IRP-69上的离子交换平衡特性研究

采用批式离子交换法研究了磷酸可待因在安伯来特IRP-69上的离子交换平衡特性、动力学及热力学特征.结果表明,在3个温度(298K、308K和318K)及研究的浓度范围内,离子交换吸附等温方程和Freundlich方程都能够对磷酸可待因在安伯来特IRP-69上的离子交换平衡等温线进行很好的拟合,其离子交换动力学特征基本符合二级动力学方程.磷酸可待因在安伯来特IRP-69上的离子交换行为的热力学参数(ΔH、ΔG、ΔS)都小于0.在3个温度(298K、308K和318K)下,同一初始浓度(350mmol/L)的磷酸可待因在安伯来特IRP-69上的平衡交换吸附量分别为1.1295mmol/g、1.1203 mmol/g和1.1129 mmol/g.     

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。     

载Fe活性炭纤维除As(Ⅴ)的动力学及机理

研究了铁改性活性炭纤维(Fe-ACF)吸附地表水中砷离子的吸附特性。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积和孔径变化等探讨了Fe-ACF表面物质形貌、组成和吸附机理,考察了不同pH值和吸附剂投加量对As(Ⅴ)去除效果的影响,讨论了303K、313K、323K等条件下的吸附动力学及热力学。实验结果表明,Fe-ACF表面生成的氧化物为Fe2O3和Fe3O4,改性前后比表面积和孔容显著减小,吸附机理为Fe(OH)3(s)絮凝除As(Ⅴ)和活性炭纤维吸附除As(Ⅴ)。当pH=7,吸附剂投加量为2.0g/L时,出水As(Ⅴ)浓度可以达到国家地表水环境质量标准(<0.05mg/L)。Fe-ACF对As(Ⅴ)的吸附动力学及等温吸附的实验结果与准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型相吻合;吸附速率及吸附容量都随着温度的增加而增加;吸附速率k2从0.0372g/mg min增加到0.0434g/mg min,由Langmuir等温吸附拟合得到的吸附容量从11.31mg/g增加到18.34mg/g。根据标准吉布斯自由能变ΔG0<0、标准反应焓变ΔH0>0判断,Fe-ACF对As(Ⅴ)的吸附为自发的吸热过程。     

基于响应面法优化的La(OH)3吸附水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)特性对比

以La(OH)_3为原材料,探究其对水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附性能,并考察吸附剂投加量、p H值、初始浓度及温度对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附效果的影响。在单因素初步实验基础上,采用响应面法对La(OH)_3吸附水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)过程进行优化,并研究等温吸附及吸附动力学、热力学特性。结果表明,水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的最佳去除条件分别为:投加量为0.437g和0.469g,p H值为4.365和3.672,初始浓度为106.716mg/L和108.65mg/L,该条件下As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别达71.68%和99%以上,且相同条件下As(Ⅴ)的去除效果要优于As(Ⅲ)。等温吸附及动力学拟合结果表明,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附等温线均符合Freundlich模型,相同条件下As(Ⅴ)优于As(Ⅲ)的吸附效果,As(Ⅴ)在200mg/L时的吸附量是As(Ⅲ)的1.43倍,吸附过程均遵循准二级动力学模型,吸附过程为吸热且非自发反应过程。     

锆基金属有机框架与Fe2O3复合材料对砷的吸附及机理研究

利用水热法制备Ui O-66(OH)@Fe₂O₃复合材料，并将其用于As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附。结果表明，Ui O-66(OH)@Fe₂O₃去除As(Ⅲ)的最佳p H=11，平衡吸附时间为180 min，最大吸附量为140.0 mg/g，此时去除As(Ⅲ)的主要形态为H₂As O₃^-；Ui O-66(OH)@Fe₂O₃去除As(Ⅴ)的最佳p H=9，平衡吸附时间为90 min，最大吸附量为260.0 mg/g，在该p H值下去除As(Ⅴ)的主要形态为HAs O₄^2-。进一步探究了此吸附剂对砷的吸附动力学和热力学行为，考察了共存离子对吸附的影响，并评价了吸附剂的重复使用效果。结果表明，此吸附剂对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除均满足拟二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型，并且在不同温度下的ΔG⁰均小于零，表明整个吸附过程属...     

LEWATIT TP 207螯合树脂对硫酸盐介质中La(Ⅲ)的吸附及其机制

为了达到从稀土浸出液中富集回收稀土的目的,研究了LEWATIT TP 207树脂对硫酸盐介质中La(Ⅲ)的吸附性能及机制。通过静态吸附实验,考察了反应时间、La(Ⅲ)初始浓度、p H值等因素对树脂吸附性能的影响;并对树脂吸附La(Ⅲ)的动力学和热力学特性进行了研究。结果表明:p H值为4.00是硫酸盐介质中La(Ⅲ)的较优吸附条件,树脂的静态饱和吸附容量为121.93 mg·g~(-1)。吸附过程遵循Langmuir吸附等温方程,其相关系数为1.00。准一级吸附动力学模型能够很好地拟合LEWATIT TP 207树脂吸附La(Ⅲ)的过程,当La(Ⅲ)初始浓度为10 mmol·L~(-1)时,其相关系数为0.98。热力学参数表明:在293 K时吸附过程可自发进行,且是一个吸热、熵增的过程(ΔH=5.00k J·mol~(-1),ΔS=23.75 J·mol~(-1)·K~(-1),ΔG_(293)=-1.96 k J·mol~(-1))。红外光谱分析表明:树脂吸附La(Ⅲ)的过程为化学吸附,树脂功能基中C=O的O原子以及氨基中的N原子均与La~(3+)发生配位反应。     

表面活性剂改性P507浸渍树脂吸附In（Ⅲ）的性能研究

首先以阳离子表面活性剂CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)对AB-8大孔树脂进行表面改性,然后浸渍到含萃取剂P507[2-乙基己基磷酸单(2-乙基己基)酯]的石油醚溶液中,制备了P507浸渍树脂,研究了该改性树脂吸附In(Ⅲ)的热力学和动力学性能,并进行了动态吸附和脱附实验。结果表明,用CTAB对AB-8大孔树脂进行表面改性后,P507在树脂上的负载量和In(Ⅲ)在树脂上的吸附量都显著提高,其中P507的负载量提高了32.2%,In(Ⅲ)的吸附量提高了21.2%。In(Ⅲ)在改性P507浸渍树脂上的等温吸附符合Langmuir吸附方程,饱和吸附量为32.5mg/g;对In(Ⅲ)的吸附为吸热过程,升高温度有利于In(Ⅲ)的吸附,ΔH=5.28kJ/mol,ΔG(303K)=-2.18kJ/mol,ΔS=24.61J/mol.K。在pH=1.0时In(Ⅲ)在P507浸渍树脂上的吸附效果最好,而且易于与Al(Ⅲ)、Zn(Ⅱ)等杂质离子进行分离。     

乙二胺改性木屑对As(V)的吸附研究

以乙二胺对木屑进行改性作为重金属离子的吸附剂,研究了其对水溶液中砷离子[As(Ⅴ)]的吸附行为。采用红外光谱(FT-IR)对改性木屑进行了表征。研究表明,乙二胺改性木屑对As(Ⅴ)的吸附符合Freundlich等温吸附模型,在p H值为6.5、温度为298.15K、投加量为2g/L、As(Ⅴ)溶液初始浓度为500mg/L时,改性木屑对As(Ⅴ)的吸附量为148.76mg/g。动态吸附实验表明,乙二胺改性木屑对As(Ⅴ)的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述,说明它的吸附机理是一个物理与化学吸附相结合的过程。     

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。     

201×7强碱性阴离子交换树脂吸附浓海水中溴的热力学研究

研究了201×7强碱性阴离子交换树脂吸附浓海水中溴的热力学行为,测定了不同温度下的吸附等温线,并计算出吸附过程的热力学参数ΔG、ΔH和ΔS。研究表明,该树脂对溴的吸附容量为2.489mg Br2/mL湿树脂,吸附率达到98%;吸附平衡数据符合Langmuir吸附等温方程;ΔG为负值,该吸附过程可自发进行;ΔH>0,且其绝对值小于40kJ/mol,表明该吸附过程吸热且属于物理吸附;ΔS>0,该吸附过程属于熵增过程。     

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。     

松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附研究

采用静态吸附法研究了松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的吸附性能。实验结果表明,在p H=6.0,固液比分别为0.5g/L和3g/L,初始浓度为100mg/L,293K条件下,松香基羧基化聚合物微球对Pb~(2+)的最大吸附量分别为15.28mg/g和10.73mg/g。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合伪二级吸附动力学方程。吸附热力学研究表明,该吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,ΔG0,ΔS0,ΔH0,表明该吸附过程是自发的放热过程。脱附再生实验表明,经过5次重复再生,其吸附量下降了29%,微球具有重复利用的潜质。XPS测试表明Pb~(2+)吸附在微球的表面上。     

四乙烯五胺功能化纳米高分子材料对Cr(VI)与磷酸盐共存体系的吸附机理

合成了四乙烯五胺功能化纳米高分子材料(TEPA-NP),采用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、有机元素分析(EA)、X射线光电子能谱分析(XPS)等手段对其进行了表征,重点考察了其对水中Cr(VI)与磷酸根离子共存时的吸附机理.结果表明,溶液p H对TEPA-NP的吸附性能影响较大.对于Cr(VI)或磷酸盐单一体系,p H 2.5时TEPA-NP的吸附效果最佳;吸附热力学均符合Langmuir模型,吸附动力学均符合准二级速率方程.TEPA-NP对Cr(VI)的饱和吸附量为123.5 mg/g;吸附过程为吸热熵增的自发过程,ΔH为16.06 k J/mol,ΔS为59.02 J/(mol K),308 K时ΔG为-2.10 k J/mol;吸附活化能为30.28 k J/mol.TEPA-NP对磷酸盐的饱和吸附量为149.2 mg/g;吸附过程为放热熵增的自发过程,ΔH为-1.74 k J/mol,ΔS为1.91J/(mol K),308 K时ΔG为-2.32 k J/mol;吸附活化能为18.85 k J/mol.当磷酸盐的共存浓度小于100 mg/L时,磷酸盐对TEPA-NP吸附Cr(VI)几乎没有影响;而当Cr(VI)的共存浓度大于5 mg/L时,Cr(VI)对TEPA-NP吸附磷酸盐的影响已较为明显,可使TEPA-NP吸附磷酸盐的饱和吸附量减小17.3%;结合红外和XPS表征可以推测TEPA-NP对Cr(VI)的吸附涉及静电与配位相互作用,而对磷酸盐以静电吸附为主;Cr(VI)与磷酸盐共存时,TEPA-NP优先吸附Cr(VI).Cr(VI)可以通过竞争取代吸附在TEPA-NP上的磷酸根,且随着Cr(VI)初始浓度增大,TEPA-NP上吸附的总磷脱附的比例增大;而磷酸根对Cr(VI)的竞争吸附较难实现.     

三聚磷酸二氢铝吸附Cd~(2+)的动力学研究

采用动态吸附法研究三聚磷酸二氢铝吸附镉离子的动力学行为并进行吸附活化状态热力学参数分析。结果表明,当三聚磷酸二氢铝粒径小于150μm、搅拌器转速大于200r/min、Cd2+的初始浓度为500mg/L时,三聚磷酸二氢铝对镉离子的化学吸附符合二级反应动力学方程,吸附速率常数k与温度T之间的关系符合Arrhenius方程式,吸附的活化能为Ea=27.93kJ/mol,吸附的频率因子A=65.33L/mg·min,ln(k/T)与1/T之间的关系符合Eyring公式,其活化焓ΔH=25.44kJ/mol,活化熵ΔS=-218.54J/mol·K。     

新型螯合树脂聚苯乙烯负载葡糖胺对Pt(Ⅳ)吸附性能

合成了新型螯合树脂聚苯乙烯负载葡糖胺(PS-GA)。研究了树脂对Pt(Ⅳ)的吸附容量、吸附动力学、等温吸附等静态吸附性能及影响吸附的因素。结果表明,该树脂对Pt(Ⅳ)的吸附量较高;吸附动力学研究证明树脂对Pt(Ⅳ)的吸附为液膜扩散控制,吸附的活化能通过计算得10.31kJ/mol;树脂对Pt(Ⅳ)的等温吸附,与Freundlich方程相比,更加符合Langmuir方程;计算了等温吸附过程的热力学参数ΔG,ΔH,ΔS值;升高温度有利于吸附;树脂可用2%硫脲～0.1mol/LHCl溶液清洗再生,5次再生后仍保持良好的吸附能力,适合重复使用。     

聚(苯乙烯-二乙烯苯)树脂对聚乙二醇的吸附研究

制备了聚(苯乙烯-二乙烯苯)树脂NDA-150,并将其应用于聚乙二醇(PEG)模拟废水处理。研究了投加量、p H值、温度及时间对PEG去除效果的影响。实验结果表明,最佳投加量为0.4g/L,此时吸附量Qe为35mg/g;初始p H值对吸附过程的影响可忽略不计,最佳温度为293K,吸附等温线可使用Freundlich方程很好地拟合。PEG在NDA-150树脂上吸附的ΔH,ΔG以及ΔS的计算结果表明,吸附过程是自发的放热过程,且熵是增加的。整个吸附过程约在24h左右达到平衡,吸附动力学数据符合拟二级动力学方程。     

一种阴离子型三维金属有机框架材料Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)(BDC=对苯二甲酸根,Bipy=联吡啶)的制备及其对甲基紫的吸附性能

以2-氨基对苯二甲酸、4,4'-联吡啶配体和硝酸铜为原料,在溶剂热的条件下,合成了一种的阴离子型三维金属有机框架(MOF)材料Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)(BDC=对苯二甲酸根,Bipy=联吡啶)。通过IR、XRD、SEM、TG、N_2吸附法测比表面积等技术手段表征材料的结构和性能。研究了Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)材料对甲基紫的吸附性能,探讨了甲基紫溶液的初始p H值和初始浓度以及不同吸附温度对吸附量的影响。结果表明,等温吸附模型符合Langmuir等温吸附模型,动力学符合拟二级动力学。热力学参数ΔG0、ΔΗ0和ΔS0,表明Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)对甲基紫的吸附是自发和放热的,在溶液p H=9,温度为20℃条件下,Cu(BDC-NH_2)(4,4'-Bipy)_(0.5)对甲基紫的吸附量为60.09 mg/g,说明Cu(BDC)(4,4'-Bipy)_(0.5)材料可以通过氨基改性,提高其对染料的吸附能力。     

氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的吸附性能

研究了氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的吸附行为。当pH=5.70时,氨基膦酸树脂对钕(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为199.74 mg/g,用1moL/L HCl溶液可以定量洗脱,当T=298 K时,表观吸附速率常数为1.68×10~(-4)s~(-1),吸附热力学参数△H=60.68 kJ/mol,△G=-14.91 kJ/mol,△S=253.65 J/(mol·K),等温吸附服从Freundlich曲线,氨基膦酸树脂功能基与钕(Ⅲ)的配位比为2:1。用红外光谱探讨了氨基膦酸树脂与钕(Ⅲ)的成键情况。     

基于磁性树脂吸附的复合污染物共去除行为与机制研究

电镀废水是典型复合污染废水,其中重金属离子、表面活性剂、络合剂等多种污染物共存。本文选取电镀工艺中常用的添加剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以及络合剂柠檬酸钠(CA)为研究对象,使用自主研发的新型磁性强碱树脂NDMP对有机酸吸附动力学、吸附等温线进行了研究,同时考察了溶液条件(p H值、重金属等)对吸附的影响。研究表明,NDMP树脂对2种有机酸的吸附等温线均符合Langmuir模型,说明有机酸在树脂上的吸附是单层吸附,303K下NDMP对SDBS和CA的最大吸附量Q0分别为2.97mmol/g和0.959mmol/g。通过研究Cu(Ⅱ)与SDBS和CA复合组分在树脂上的吸附行为,结果表明,NDMP能同时吸附CA-Cu(Ⅱ)的复合组分,且随着p H值的升高吸附量增大,当p H3时,CA-Cu(Ⅱ)组分中Cu(Ⅱ)主要以[Cu(Ⅱ)-Citrate]-实现与CA在树脂上的共吸附。     

Fe-Al-Mn纳米复合氧化物对水中氟离子的吸附性能研究

以Fe-Al-Mn三金属纳米复合氧化物作为吸附材料研究了去除模拟地下水中氟离子的吸附特性。根据X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线电子能谱(XPS)、比表面积、孔径和红外光谱(FT-IR)等表征结果,探讨了Fe-Al-Mn三金属纳米复合氧化物吸附剂表面形貌、组成和吸附机理,考察了不同p H值和不同温度下对F-去除效果的影响。实验结果表明,Fe-Al-Mn三金属纳米复合氧化物吸附剂对F-吸附的动力学和热力学实验结果分别与准二级动力学模型及Langmuir等温吸附模型相吻合;其吸附速率都随着温度的升高而增加,由Langmuir等温吸附模型拟合得到最大吸附容量从20.54mg/g(293K)增加到28.53mg/g(313K)。根据标准吉布斯自由能变ΔG00、标准反应焓变ΔH00判断,Fe-Al-Mn三金属纳米复合氧化物吸附剂对F-的吸附为自发的吸热过程。