氧化活性炭吸附Cd（Ⅱ）离子及表面活性剂对其吸附量的影响

研究了氧化活性炭对Ｃｄ（Ⅱ）离子的吸附以及各种表面活性剂对吸附量的影响。发现氧化活性炭对Ｃｄ（Ⅱ）离子有较强的吸附作用。外加阴离子表面活性剂能显著提高Ｃｄ（Ⅱ）的吸附量,而外加阳离子和非离子表面生剂则降低Ｃｄ（Ⅱ）的吸附量,最后提出 性炭吸附Ｃｄ（Ⅱ）的最佳条件。     

水热法制备稳定的发光CdTe材料

采用水热合成技术将表面修饰有羧基的纳米CdTe微粒与表面活性剂和硅源进行自组装,得到了一种与氧化硅复合的稳定的CdTe发光材料.通过一系列表征手段(如TG-DTA,EDX,TEM,荧光光谱和N₂吸附)证实了CdTe微粒复合在氧化硅中.进一步通过烧结的方法除去表面活性剂,用稀酸除去金属氧化物,即得到多孔的氧化硅材料.     

阴离子、阳离子和非离子表面活性剂在纳/微米草酸钙晶体上的吸附差异

目的：研究尺寸分别为50 nm和3 μm的一水草酸钙（COM）和二水草酸钙（COD）晶体对不同电荷表面活性剂的吸附差异,包括阴离子型表面活性剂磺基琥珀酸钠二辛酯（AOT）、阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚（NP-40）,探究尿液中带不同电荷的分子对纳米、微米尿微晶的影响。方法：测定不同表面活性剂在纳/微米COM、COD晶体上的吸附量;采用ζ电位仪测定吸附不同表面活性剂后晶体表面的ζ电位;检测加入不同表面活性剂后悬浮液的沉降系数。结果：表面活性剂的吸附量大小为AOT > CTAB > NP-40,即阴离子型表面活性剂的吸附量最大,非离子型表面活性剂的吸附量最小;晶体尺寸相同时,COM的吸附能力稍大于COD;吸附表面活性剂后,晶体的ζ电位绝对值都增大,有利于抑制晶体的团聚和沉降。提出了晶体吸附不同表面活性剂的分子模型。结论：不同电荷表面活性剂与纳/微米COM、COD晶体之间存在不同的相互作用。表面活性剂吸附量越大,沉降越慢,对晶体悬浮液的稳定效果越明显。     

以除尘灰分离碳粉制备活性炭的新方法研究

利用除尘灰分离碳粉作原料,采用添加适量化学药品KOH的方法制备颗粒活性炭。研究了随着KOH加入量的变化,活性炭性能和对苯的吸附量的变化规律,以及KOH的加入量对活性炭的微晶结构和表面形貌产生的影响。并探讨了添加剂在活性炭制备的炭化和活化阶段的产生的影响。实验结果表明在KOH加入量为1.5%时,碘吸附值、比表面积和对苯的吸附量达到最高值,KOH过量反而对吸附性能有负面影响。     

活性炭载体的超声波处理对钌/活性炭氨合成催化剂催化性能的影响

 利用超声波处理活性炭,并采用场发射扫描电镜、X射线能谱、N2物理吸附和CO化学吸附等表征手段,考察了超声波处理对活性炭表面形貌、化学组成、表面织构和催化剂钌分散度的影响. 以超声波处理的活性炭为载体,以钡和钾为助剂制备了一系列钌基氨合成催化剂,在10.0 MPa,10000 h-1和400 ℃的条件下进行了氨合成活性评价. 结果表明,超声波处理可有效除去活性炭表面的杂质,提高中孔比表面积占BET比表面积的比例. 超声波处理50 min的活性炭表面的杂质含量较低,中孔比表面积适中,以其为载体制备的钌基催化剂的活性较高,催化氨合成反应速率可达94.8 mmol/(g·h).     

阴阳离子表面活性剂体系超低油水界面张力的应用

通过阴阳离子表面活性剂复配,在实际油水体系中获得了超低界面张力.通过在阴离子表面活性剂分子结构中加入乙氧基(EO)链段,以及采用阴阳离子加非离子型表面活性剂的三组分策略,有效解决了混合表面活性剂在水溶液中溶解度问题.进而研究了阳离子表面活性剂结构、非离子表面活性剂结构、三者组分配比、表面活性剂总浓度等因素对油水界面张力的影响,从而在胜利油田多个实际油水体系中获得了较大比例范围和较低浓度区域的油水超低界面张力,部分体系甚至达到了10-4 mN·m-1.由于阴阳离子表面活性剂间强烈的静电吸引作用,相关体系具有很好的抗吸附能力.经过石英砂48 h吸附后,体系仍然具有很好的超低界面张力.     

碳氟链与碳氢链表面活性剂在固液界面上的吸附

全氟辛酸及其钠盐和十二烷基硫酸钠在R972上的吸附等温线均为S型或LS型，指示固液界面吸附过程中有表面疏水缔合物生成．碳氟表面活性剂的饱和吸附量显著高于碳氢表面活性剂的饱和吸附量．加电解质于液相使各体系吸附量上升．对于碳氟表面活性剂，甚至引起吸附等温线类型变化．例如，不加电解质时全氟辛酸在R972上的吸附等温线为S型，而加入HCl（c＝0．05mol·dm－3）使吸附等混线变成LS型．全氟辛酸比全氟辛酸钠在R972上的吸附更强．几种表面活性剂在R972上的吸附均随温度升高而减少。应用两阶段吸附模型及通用吸附等温线公式可以很好地解释所得实验结果．     

阴、阳离子表面活性剂混合体系在硅胶/水及硅胶/矿化水界面上的吸附

研究阴、阳离子表面活性剂混合体系(十二烷基氯代吡啶,辛基磺酸钠,辛基三乙基溴化铵/十二烷基苯磺酸钠)在硅胶,纯水和硅胶,矿化水界面上的吸附作用,探讨阴(阳)离子表面活性剂的存在对阳(阴)离子表面活性剂吸附作用的影响．结果表明,阴离子表面活性剂的存在基本不影响阳离子表面活性剂在带负电固体表面的吸附;而阳离子表面活性剂的存在却使本来吸附量就不大的阴离子表面活性剂在带负电的固体表面上不再吸附．在矿化水中阳离子表面活性剂的吸附量比在纯水中明显降低．从硅胶表面吸附机制解释了所得结果．     

关于亚甲基蓝在活性炭表面吸附投影面积σA的探讨

溶液吸附法测定活性炭比表面积是大学本科基础物理化学实验中一个较重要的实验.亚甲基蓝在活性炭表面的吸附符合Langmuir单分子层吸附,但按照实验教科书及文献介绍的溶液吸附法测定活性炭比表面积的方法,大量学生实验的测定结果比活性炭实际比表面积偏低很多.本文以BET表面吸附装置测定活性炭比表面积,再以溶液吸附法测定了亚甲基蓝在活性炭表面的最大吸附量Γ∞,计算了亚甲基蓝在活性炭表面吸附投影面积σA.结果表明亚甲基蓝在活性炭表面可能不是端基吸附,而是平面吸附,分子的投影面积σA应为1.35×10-18 m2.     

活性炭表面含氧基团对苯酚吸附平衡及动力学的影响

煤基活性炭分别用烧失处理和HNO3氧化处理后得到不同表面性质的活性炭,采用X射线光电子能谱(XPS)、N2吸附、酸碱滴定及零电荷点(pHPZC)对活性炭表面性质及孔结构进行表征,研究了活性炭表面性质对苯酚吸附平衡和吸附动力学影响.经HNO3氧化后,活性炭表面含氧基团显著增加,烧失处理后,表面含氧基团尤其是羧基显著减少.苯酚最大平衡吸附量随活性炭表面含氧基团的增多而减少,吸附速率常数与碳表面含氧基团的量呈正相关,而吸附活化能与活性炭在一定吸附条件下表面所带电荷多少相关.随着活性炭表面含氧基团增多,吸附活化熵增大(负值减小),苯酚在活性炭表面排列的有序性减小.静态吸附与动态吸附实验结果都表明:在含氧基团较少而碱性更强的活性炭上,发生化学吸附的程度更大.     

短碳链醇/水混合溶剂中表面活性剂的表面性质

对不同类型表面活性剂(阳离子型、阴离子型、非离子型、正负混合型)在短碳链醇/水混合溶剂中的表面物化性质进行了较为系统的研究,探讨了短碳链醇加入对体系Υcmc值和cmc值的影响。发现各类体系的Υcmc随短碳链醇加入的变化规律并非决定于表面活性剂类型而取决于该表面活性剂在水溶液中的饱和吸附量和Υcmc值的大小。     

阴离子、阳离子和非离子表面活性剂在纳/微米草酸钙晶体上的吸附差异

研究了尺寸分别为50 nm和3μm的一水草酸钙(COM)和二水草酸钙(COD)晶体对不同电荷表面活性剂的吸附差异,包括阴离子型表面活性剂磺基琥珀酸钠二辛酯(AOT)、阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-40),探究了尿液中带不同电荷的分子对纳米、微米尿微晶的影响。结果表明,表面活性剂的吸附量大小为AOTCTABNP-40,即阴离子型表面活性剂的吸附量最大,非离子型表面活性剂的吸附量最小;晶体尺寸相同时,COM的吸附能力稍大于COD;吸附表面活性剂后,晶体表面的ζ电位绝对值都增大,有利于抑制晶体的团聚和沉降。提出了晶体吸附不同表面活性剂的分子模型。不同电荷表面活性剂与纳/微米COM、COD晶体之间存在不同的相互作用。表面活性剂吸附量越大,沉降越慢,对晶体悬浮液的稳定效果越明显。     

各种孔结构活性炭吸附苯、环己烷、正戊烷和正己烷的~1H和~(13)C NMR研究

~1H和~(13)C NMR研究证明被吸附在不同孔结构活性炭中的烃类以毛细管凝聚和吸附在固体表面两种状态存在。链状烷烃平铺地吸附在固体表面。被吸附烃与活性炭表面酸性基团的质子交换在弛豫过程中起着重要作用。     

活性炭对乙酸乙酯的吸附和再生

研究了活性炭的孔结构和表面化学性质及水蒸气存在对活性炭吸附乙酸乙酯的影响. 结果表明,活性炭的微孔(＜1.70 nm)结构特征是活性炭吸附乙酸乙酯的主要因素,其表面性质对乙酸乙酯的吸附没有明显影响. 40 ℃下,具有丰富微孔的椰壳活性炭AC和Y2在乙酸乙酯入口体积分数为0.30%时,对乙酸乙酯的饱和吸附量分别为0.31和0.28 g/g. 在相对湿度低于40%时,活性炭对乙酸乙酯的饱和吸附量仍可达干燥条件下相应值的90%. 在180 ℃加热时可将吸附在活性炭上的乙酸乙酯有效地回收. 活性炭的吸附性能不受再生气体中所含少量O2的影响. 活性炭经6次再生循环使用,未发现其对乙酸乙酯的吸附性能发生变化.     

双重印迹法制备汞离子印迹聚合物及其性能研究

采用双重印迹法,以N-3-(三甲氧基硅基)丙基乙二胺为功能单体,四乙氧基硅烷为交联剂,表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)和Hg2+为模板,合成出Hg2+印迹聚合物.聚合物中的表面活性剂和Hg2+分别由乙醇萃取和HCl洗涤除去,利用平衡吸附法研究了聚合物的吸附性能和选择识别能力,且探讨了实验条件对印迹聚合物吸附性能的影响.结果表明,在竞争离子Cu2+(或Cd2+) 存在下,印迹聚合物具有较高的吸附能力和选择识别能力,最大相对选择系数k′>200,且可以循环使用.     

季铵盐型Gemini表面活性剂在金表面的吸附行为

以邻苯二酚(CC)为电化学探针, 利用循环伏安、交流阻抗等方法研究了不同阳离子Gemini表面活性剂(C16H33(CH3)2N-C4H8-N(CH3)2C16H33 (C16-C4-C16)、C12H25(CH3)2N-C4H8-N(CH3)2C12H25 (C12-C4-C12)、C8H17(CH3)2N-C4H8-N(CH3)2C8H17 (C8-C4-C8))在金电极表面的吸附性能. 结果表明, CC在KNO3溶液中可产生两对峰; 当向溶液中加入阳离子Gemini表面活性剂时, 第一对峰降低, 第二对峰升高, 峰电位差变大; 碳链长的表面活性剂对CC的氧化还原峰的影响较大. 同样, 碳链长的表面活性剂使电极界面的阻抗增大较多, 使石英晶片的频率变化较大. 根据CC的第一个氧化峰的面积随表面活性剂吸附的变化, 估测了它们的吸附模式. 发现这三种表面活性剂在金电极表面的吸附基本符合Langmuir吸附模型.     

乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应的铁/活性炭催化剂研究

 研究了活性炭负载的Fe催化剂在乙苯脱氢与逆水煤气变换偶合反应中的催化活性,考察了催化剂中的铁物相,添加Li,Na和K等碱金属以及CO2对催化活性的影响. 实验表明, Fe3O4可能是偶合反应的活性相. 在CO2气氛中,适当还原度的、经碱金属元素调变后的Fe/AC的催化活性较好,苯乙烯的选择性明显提高. 以NH3和CO2为探针分子,运用微分吸附量热技术表征了催化剂的表面酸碱性质. 结果表明,活性炭表面具有较多的弱酸位. 担载铁后,NH3的起始吸附热为96 kJ/mol, 吸附饱和覆盖度为112 μmol/g, 说明Fe/AC表面具有酸性; CO2的起始吸附热为72 kJ/mol, 吸附饱和覆盖度为7 μmol/g, 表明催化剂表面也有少量的碱位. 碱金属元素的加入减弱了Fe/AC催化剂表面上的酸强度,同时产生了一定量的碱性位,因而显著提高了苯乙烯的选择性. CO2的作用是及时除去脱氢反应产生的H2, 促进乙苯脱氢生成苯乙烯,并抑制乙苯的加氢裂解.     

微波再生对活性炭循环吸附SO_2的影响

研究了脱硫活性炭的微波再生及其对烟气中SO2的循环吸附特性。通过扫描电镜、N2吸附、元素分析、Boehm滴定等表征了微波再生对活性炭孔隙结构和表面化学性质的影响,分析了微波再生对活性炭循环吸附烟气中SO2的影响规律。结果表明,微波再生是脱硫活性炭再生的有效手段,在合适的再生功率下,经过多次循环吸附/再生后,活性炭仍然保持较高的吸附容量,吸附17次后再生活性炭仍然高于原始活性炭,但同时由于再生过程中存在C与H2SO4的反应,活性炭存在明显的烧失现象。初次再生后,活性炭的表面酸性官能团在高温下基本完全分解,碱性官能团含量上升,活性炭的SO2吸附容量明显提高;多次吸附/再生循环后,再生反应起到了活化的作用,使活性炭的孔结构变狭长,微孔比表面积和微孔容积呈上升趋势,同时酸性和碱性官能团基本保持稳定,活性炭的SO2吸附容量逐渐增加。     

超临界CO2中的表面活性剂

介绍了超临界CO2中表面活性剂的结构特征以及聚合物表面活性剂和小分子表面活性剂的研究进展。指出了开发亲CO2表面活性剂的一些基本原则,其中降低表面活性剂在H2O／CO2表面的界面张力和提高表面活性剂的吸附能力比溶解度更为重要。建议加强CO2表面活性剂的研究与开发。     

孔结构对活性炭吸附水溶液中铅离子的影响

选取三种表面化学性质相近的活性炭(AC),通过等温吸附实验考察活性炭对水溶液中铅离子的吸附性能,利用扫描电子显微镜(SEM)观察活性炭的表面微观形貌,通过低温(77 K)液氮吸附测定活性炭的比表面积和孔容,并分别以密度泛函理论(DFT)和Barrett-Joyner-Halenda (BJH)法计算微孔和中孔的孔径分布.结果表明:选用的三种活性炭AC1、AC2、AC3在比表面积和总孔容上呈依次下降的趋势,但表面开放孔均匀分布的AC2,具有最高的饱和吸附量,孔结构类似颗粒堆积孔的AC3,具有与表面开放孔分布集中的AC1相近的饱和吸附量;通过对孔结构与吸附量的关联分析可知,在活性炭吸附铅离子的过程中, 0.4-0.6 nm的孔是有效吸附孔, 10.5-20.6 nm、20.6-55.6 nm、5.2-10.5 nm三个区间的孔则会对吸附产生阻碍作用.