Cyanex272功能化的橘子皮对Cd（Ⅱ）的吸附动力学和热力学（英文）

本文采用橘皮(OP)吸附剂从水介质中去除Cd(Ⅱ).用萃取剂Cyanex272对生物质进行预处理活化,找到了去除Cd(Ⅱ)的最佳操作条件.通过用几种模型拟合实验数据后,发现最佳拟合模型为Langmuir模型和准二级动力学模型.不同吸附剂对Cd(Ⅱ)的吸附量顺序依次为272SCO>SCO>272CO>272OP>CO>OP.272SCO的最大吸附量为0.866 3mol·g-1,Cd(Ⅱ)的吸附量严格依赖于pH,所有吸附剂的最适合pH范围为5.5～6.0.对于吸附剂的再生,以0.1mol·L-1 HCl为最佳解吸剂,解吸率接近100%.萃取剂Cyanex 272预处理后的橘皮可作为一种高效、低成本的吸附剂,用于去除水溶液中的镉.     

蛭石对Cd(Ⅱ)的动态吸附研究

新型价廉的吸附材料的开发应用是目前废水处理的研究重点 [1,2 ] ,粘土矿物由于具有储量丰富、价格低廉、吸附容量大、对环境无毒无害等优点 ,在废水处理方面有着广阔的应用前景 [3,4 ]。目前 ,有关粘土矿物处理重金属废水的研究工作多采用静态的搅拌吸附方法。该法用于实验室的试验研究是行之有效的 ,但难以在工业上推广应用。本文报道了利用蛭石作为吸附剂装填吸附柱用于连续处理含镉溶液的动态吸附实验方法 ,并探讨了蛭石的改性处理方法和再生情况 ,为蛭石用于工业废水的处理提供了一定的理论和实验基础。1　材料与方法1 .1　实验材料1 .…     

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.     

氨基功能化离子印迹硅胶对Cd2 的吸附行为及机理

研究了氨基功能化离子印迹硅胶对Cd2+的吸附行为及机理,进行了等温吸附模型和吸附动力学的测定和吸附热力学计算。结果表明,饱和吸附量的实验值为30.7mg/g;20min即可达到吸附平衡;等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单层吸附为主;Cd2+的吸附动力学数据均符合准二级反应动力学模型;反应的吉布斯自由能为负值,焓变为23.01k J/mol,熵变为104.1J/mol·K,说明吸附是一个吸热的自发进行的过程。     

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。     

还原态氧化石墨烯对Zn(Ⅱ)的吸附动力学与热力学

以乙二胺(EDA)还原氧化石墨烯(GO)制得一种吸附材料,即还原态氧化石墨烯(RGO)。 采用批量平衡法研究了RGO对Zn(Ⅱ)的吸附动力学与热力学,利用Lagergren准一级及准二级动力学方程、Langmuir和Freundlich等温方程对实验数据进行了拟合分析。 研究结果表明,Lagergren准二级吸附动力学模型能够较好地描述实验结果,表明该吸附过程以化学吸附为主。 RGO的吸附在所研究的Zn(Ⅱ)浓度范围内更符合Langmuir等温吸附经验式,ΔH0=-21.60 kJ/mol,吸附焓变小于零,表明该吸附为放热过程;吸附吉布斯自由能变化ΔG0为正值,表明该吸附是一个非自发的过程。     

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.     

巯基/羧基修饰硅藻土及其对Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的吸附性能

以3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTS)、3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)、柠檬酸(CA)为原料,采用水浴法、水浴/低温水热法,分别制备了巯基(—SH)、氨基/羧基(—NH2/—COOH)表面修饰的硅藻土.采用傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附测试、热重/差示扫描量热法、X射线光电子能谱等技术对样品...     

巯基功能化金纳米搅拌棒的制备及其对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附检测

为实现金纳米粒子(AuNPs)对环境水体中重金属离子的选择性吸附,以刻饰不锈钢丝为基体,采用化学沉积法在刻蚀不锈钢丝表面沉积AuNPs,再用自组装法将1,8-辛二硫醇修饰于AuNPs上,制备了一种以巯基功能化金纳米为吸附剂的金属搅拌棒(AuNPs-SH-SBSE)。采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICPOES)为检测手段,以常见的金属离子Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)为例,评价了金属搅拌棒的萃取分离性能。考察了吸附时间、pH值、解吸溶剂等因素对Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附率的影响。结果表明,当吸附平衡时间为30min、pH 8.0,6.0 mL 1.5 mol/L HNO_3作洗脱剂时,Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附率分别达98.5%和87.4%。将该方法用于实际样品中痕量Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附检测,其线性范围分别为0.1~50 mg/L和0.2~20 mg/L,方法的检出限(S/N=3)分别为24 ng/L和3.6μg/L。在低、高2个浓度水平下进行加标回收实验,回收率分别为85.4%~105.0%和74.2%~97.8%,相对标准偏差(RSD,n=3)分别为3.8%~8.2%和4.2%~10.6%。该方法简单、快速、灵敏,可应用于环境水体中Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的分离检测。     

硫脲基纳米螯合纤维对水溶液中Cd(Ⅱ)的吸附和密度泛函理论计算

以聚丙烯腈为原料, 利用静电纺丝技术和化学接枝制备得到硫脲基纳米螯合纤维, 并用于水溶液中 Cd(Ⅱ)的去除. 结合样品的表征和密度泛函(DFT)理论计算结果, 揭示了所制备纳米纤维材料对Cd(Ⅱ)的吸附机理. 借助静态吸附和动态吸附实验, 考察了硫脲基纳米螯合纤维对Cd(Ⅱ)的吸附性能. 结果表明, 纳米纤维吸附材料对Cd(Ⅱ)的最大吸附容量可达349.46 mg/g, 吸附过程在90 min以内即可达到基本平衡. 整个吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型. 硫脲基纳米螯合纤维吸附Cd(Ⅱ)的吸附机理为表面配位络合, 增加纳米纤维表面硫脲基团的含量是提高吸附容量的重要途径. 该吸附材料经6次循环使用后, 最大动态吸附容量并未发生明显改变.     

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。     

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。     

离子交换树脂吸附镉的动力学研究

实验采用离子交换法吸附氯盐体系中的镉,用动态法对2017型强碱性阴离子交换树脂的工作条件进行了优化,在最佳反应体系下,用批式离子交换法研究了温度、溶液浓度和树脂粒径对交换过程的影响,并用动边界模型描述交换过程的动力学,确定了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、速率常数和动力学总方程式。     

联苯甲酰桥联β-环糊精吸附U(VI)的动力学和热力学

β-环糊精与对甲苯磺酰氯在低温碱性溶液中反应合成6-对甲苯磺酰酯-β-环糊精,并利用红外光谱和核磁共振氢谱对其进行表征;联苯甲酰与6-对甲苯磺酰酯-β-环糊精以摩尔比为1: 2反应合成一种新型的联苯甲酰桥联β-环糊精(BB β-CD)材料,并采用紫外可见分光光度法对其合成机理以及BB β-CD和联苯甲酰对U(VI)的吸附行为进行研究;同时采用扫描电镜对材料吸附U(VI)前后的外貌形态进行表征。通过间歇吸附法考察pH、反应时间、温度以及干扰离子等因素对吸附过程的影响。结果表明,相比联苯甲酰,BB β-CD能更有效地吸附U(VI),在pH=4.5,反应时间为60 min条件下,最大吸附量为12.16 mg·g^-1,吸附率高达91.2%。动力学和热力学拟合结果表明,吸附过程更符合准二级动力学速率方程,Langmuir等温吸附模型比Freundlich等温吸附模型更适合模拟吸附过程,且吸附是自发吸热的过程。     

壳聚糖基磁性树脂对Au~(3 )和Ag~ 的吸附特性I吸附平衡和动力学研究

利用反相乳液分散-化学交联法制备磁性壳聚糖微球(TMCS),并经硫脲改性,用于吸附水溶液中Au3 和Ag 。用光学显微图、红外图谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)等对吸附剂进行了表征。考察了TMCS对Au3 和Ag 的吸附特性。结果表明,等温吸附线可用Langmuir模型拟合,饱和吸附容量分别为:Au3 3.53mmol/g;Ag 1.98mmol/g。二者的吸附容量均随pH升高而增加。吸附动力学可用拟二级模型拟合。双组分吸附实验表明,TMCS对Au3 和Ag 有良好的吸附选择性。     

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.     

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。     

油页岩飞灰对重金属离子的吸附动力学及热力学

采用批式振荡吸附法研究了燃油页岩电厂循环流化床锅炉飞灰对重金属离子Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附动力学及吸附热力学特性,并提出了吸附机理。结果表明,油页岩飞灰对Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线。在油页岩飞灰对重金属离子吸附的初始阶段,拉格朗日准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循二级反应动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果。油页岩飞灰对Pb²+、Cu²+、Zn²+、Cd²+的吸附是吸热反应。     

山楂汁中总酸和黄酮在D941树脂上的吸附动力学和热力学

研究了大孔弱碱性阴离子交换树脂D941对山楂汁中总酸和黄酮的静态吸附动力学和热力学特性。动力学研究表明,树脂吸附量与吸附时间呈现对数关系,温度在25℃时吸附均符合拟二级动力学方程。速度控制步骤的研究表明,树脂对山楂汁中总酸的离子交换过程同时受到粒扩散和膜扩散控制,对山楂汁中黄酮的吸附过程受粒扩散控制。热力学研究表明,在温度低于70℃时升高温度有利于树脂对山楂汁中总酸的离子交换和黄酮的吸附;在70~90℃之间,山楂汁中黄酮的吸附量随温度的升高有波动。     

高容量咪唑型螯合树脂的制备及其对Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的吸附性能

以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂(CMCPS)为载体和大分子引发剂,1-乙烯基咪唑(VIM)为单体,溴化亚铜/2,2'-联吡啶为催化剂体系,采用表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP),将1-乙烯基咪唑接枝到CMCPS树脂表面,制得新型咪唑型螯合树脂(VIM-CMCPS),并采用X射线光电子能谱、元素分析和扫描电镜对其进行表征。考察了该螯合树脂对Cd2+和Zn2+的吸附性能、动力学和热力学参数。该螯合树脂表面VIM接枝密度达1.008 mg/m2。结果表明,该树脂对Cd2+和Zn2+的吸附量随溶液初始浓度和温度的升高而增加,当p H值分别为3.6和2.4时,对Cd2+和Zn2+的吸附效果最佳,树脂的静态饱和吸附容量分别为653.1 mg/g和793.3 mg/g,Langmuir和Freundlich方程均呈现良好的拟合度。热力学平衡方程计算得ΔG0,ΔH=24.47 k J/mol,ΔS0,表明该吸附过程是自发、吸热、熵增加的过程。动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型。