螯合改性蔗渣纤维素对Cr~(3+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附平衡与动力学研究

用丙烯酸乙酯、乙二胺对双醛蔗渣纤维素进行接枝反应,然后用CS_2黄化,制备了具有氨基和酰胺基的蔗渣纤维素,研究了其对重金属离子Cr~(3+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附行为。实验结果表明,改性蔗渣纤维素对Cr~(3+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)的平衡吸附量分别为34.873mg·g~(-1)、25.451mg·g~(-1)和36.345mg·g~(-1)。等温吸附过程符合Langmuir方程,吸附过程可能属于单分子层吸附。动力学吸附过程符合准二级动力学模型,吸附过程可能属于化学吸附反应。     

3-己基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮在黄铜矿表面的吸附动力学与热力学

合成了一种新型的三唑硫酮类表面活性剂——3-己基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮(HATT),通过红外光谱和核磁共振氢谱及碳谱对其结构进行了表征,研究其在黄铜矿表面的吸附动力学和热力学。结果表明:黄铜矿吸附HATT优选的pH=4~8,吸附量随着温度的升高而增大;吸附过程符合准二级动力学方程,吸附活化能为13.06 kJ/mol;HATT在黄铜矿表面的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附焓变ΔH=71.52 kJ/mol,熵变ΔS=348.7 J/(mol·K),吸附自由能变ΔG=-28.95 kJ/mol(298 K)。HATT可能以单分子层化学吸附于黄铜矿表面,吸附为自发的吸热过程。FTIR光谱分析进一步证实HATT以化学方式吸附在黄铜矿的表面。浮选试验结果也表明,HATT是黄铜矿的优良捕收剂。     

活性炭对盐酸左氧氟沙星吸附的热力学与动力学研究

从热力学和动力学角度,研究了活性炭对水溶液中盐酸左氧氟沙星的吸附行为。热力学研究表明活性炭对盐酸左氧氟沙星的吸附符合Freundlich等温吸附方程。测得ΔH=-33．43kJ·mol^-1,说明这是一个放热过程,且（ΔH）〈40kJ·mol^-1,表明吸附过程为物理吸附。两时测得吉布斯自由能ΔG〈0,受温度影响不大,表明吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发性的。动力学研究表明活性炭对鼓酸左氧氟沙星的吸附更好地符合伪二级动力学描述,表观活化能Ea=40．65kJ·mol^-1。     

有机坡缕石吸附Cu(Ⅱ)的研究

以γ-胺丙基三甲氧基硅烷(APS)修饰经季铵盐活化的坡缕石,研究了改性坡缕石对Cu(Ⅱ)的吸附行为.实验结果表明:经有机修饰的坡缕石吸附铜(Ⅱ)能力高于坡缕石原土,在温度为288 K,吸附剂用量20 mg,震荡时间为40 min,pH =5.5时,最大吸附量可达45.69 mg/g.此外,Cu(Ⅱ)在有机化坡缕石的吸附机理符合二级动力学,热力学参数说明,该吸附属自发进行,吸附热和熵变分别为36.19 kJ/mol和130.78 mol·K,吸附自由能随温度的升高而增加.     

SiO_2的接枝改性及其对Cu~(2+)的吸附

以自制的SiO_2为原料,用甲醇钠活化SiO_2的羟基,将环氧氯丙烷开环并接枝到SiO_2的表面,并与硫脲进行合成反应,制备氨基接枝SiO_2材料。用红外光谱、热重分析、原子吸收等手段对接枝前后的SiO_2的结构和性能进行分析,并初步探讨材料对Cu~(2+)的吸附机理。结果表明,接枝SiO_2的红外谱图中740cm~(-1)、700 cm~(-1)和1425 cm~(-1)处的特征峰证明SiO_2的OH键明显接上了有机链;热重测试表明,在450℃多了一个新的接枝官能团的热解峰,且在400℃之后接枝SiO_2多失重2.57%。浓度为55mg·L~(-1)时,接枝纳米SiO_2对铜离子的吸附容量高达86.40mg·g-1。最佳的吸附条件为溶液温度55℃,溶液pH=7,吸附平衡时间90min,吸附溶液的初始浓度55mg·L~(-1)。接枝SiO_2的吸附行为符合Freundlich等温吸附方程,吸附过程符合准二级动力学方程。     

介孔分子筛MCM-48对果胶酶吸附研究

利用水热合成法制备得到纳米介孔分子筛MCM-48,并研究了其对果胶酶的吸附固载性能和吸附条件及过程特点,测定了固载果胶酶的活性。动力学研究表明,MCM-48与果胶酶间的吸附符合准二阶动力学方程。热力学计算表明,该吸附过程ΔH=-68.94kJ/mol,ΔS=-197.90J·mol~(-1)·K~(-1),说明MCM-48对于果胶酶的吸附是一个放热的、熵减的吸附过程。通过对比游离酶(酶活力14 569U)和固定化果胶酶(酶活力13 345U)的酶活力,说明固载在MCM-48中的果胶酶依然具有良好的活性,这对于保持果胶酶的天然结构以及生物活性非常有益。     

ATP颗粒吸附剂对磷的吸附性能

通过静态吸附实验,研究了ATP颗粒吸附剂对水体中磷的吸附性能,并从动力学和热力学角度探讨了吸附作用机理。结果表明,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为速率控制步骤;表观吸附活化能Ea为5.883 kJ/mol,说明温度对该吸附过程影响较小;在288³08 K范围内,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附介于单层和多层吸附之间,吸附表面存在一定的不均匀性;由吸附过程的热力学参数ΔG为-4.964308 K范围内,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附介于单层和多层吸附之间,吸附表面存在一定的不均匀性;由吸附过程的热力学参数ΔG为-4.964^-5.403 kJ/mol、ΔS为0.107-5.403 kJ/mol、ΔS为0.107⁰.131 kJ/(mol·K)、ΔH为27.9850.131 kJ/(mol·K)、ΔH为27.985³3.498 kJ/mol,表明ATP颗粒吸附剂对磷的吸附属于自发的、熵增加的吸热过程,同时存在物理吸附和化学吸附。     

坡缕石/羧甲基纤维素钠接枝甲基丙烯酸β-羟乙酯复合材料对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的选择性吸附

以坡缕石(PGS)、羧甲基纤维素钠(CMC)、甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为原料,利用“一锅法”制备了坡缕石/羧甲基纤维素钠接枝甲基丙烯酸β-羟乙酯(PGS/CMC-g-HEMA)复合材料.通过红外(FTIR)、热重(TG)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构、外貌进行表征.考察了溶液pH值、初始浓度对该材料在吸附Pb(Ⅱ)、Cu(H)混合溶液中两种金属离子吸附量的影响,从分配系数和分离因子角度对吸附选择性进行分析.实验结果表明,复合材料易吸附Pb(Ⅱ),在293 K、pH =5.0、初始浓度50 mg/L的混合溶液中,Pb(Ⅱ)的最大吸附量为32.4 mg/g;Pb(Ⅱ)的吸附动力学遵循准二级动力学模型,PGS/CMC-g-HEMA对Pb(Ⅱ)的吸附-解吸循环实验表明该材料具有较好的再生能力.     

山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝性能研究

以山竹壳为原料,采用磷酸—硫酸活化法制备了比表面积为1730m~2·g~(-1)的活性炭。研究了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的吸附性能,考察了亚甲基蓝溶液的pH、不同初始浓度、吸附时间、温度等条件对吸附效果的影响。应用准一级动力学方程、准二级动力学方程模拟了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的动力学过程,结果表明准二级动力学方程适合描述整个吸附过程。用Langmuir和Freundlich模型模拟吸附等温线,Langmuir方程更适合描述此吸附过程,在298K下最大单层吸附量为526.31mg·g~(-1)。计算了吉布斯自由能(ΔG~0)、焓变(ΔH~0)、熵变(ΔS~0)等热力学参数,ΔG~0、ΔH~0、ΔS~0均小于0,说明此吸附过程是一个自发进行的、放热的、趋于有序的吸附过程。     

二乙烯三胺改性膨胀石墨吸附溶液中MoO_4~(2-)

以二乙烯三胺(DETA)为改性剂,对羧基化膨胀石墨(EG-COOH)进行表面修饰,制备了一种对MoO_4~(2-)具有选择性吸附能力的吸附剂EG-DETA。FTIR分析表明,膨胀石墨(EG)表面成功接枝上了二乙烯三胺(DETA)。考察了p H、初始浓度、吸附时间、外加电场对EG-DETA吸附MoO_4~(2-)效果的影响。结果表明,最佳的吸附条件为:1. 2 V的外加电场,初始浓度为450 mg/L,p H=4,吸附时间240 min。此时EG-DETA对MoO_4~(2-)的饱和吸附量为1 090 mg/g,洗脱率为64%。动力学研究表明,吸附过程符合一级动力学模型,吸附速率受扩散控制;热力学研究表明,吸附过程属于Langmuir单分子层吸附。     

二乙烯三胺改性膨胀石墨吸附溶液中MoO_4~(2-)

以二乙烯三胺(DETA)为改性剂,对羧基化膨胀石墨(EG-COOH)进行表面修饰,制备了一种对MoO_4^(2-)具有选择性吸附能力的吸附剂EG-DETA。FTIR分析表明,膨胀石墨(EG)表面成功接枝上了二乙烯三胺(DETA)。考察了p H、初始浓度、吸附时间、外加电场对EG-DETA吸附MoO_4(2-)具有选择性吸附能力的吸附剂EG-DETA。FTIR分析表明,膨胀石墨(EG)表面成功接枝上了二乙烯三胺(DETA)。考察了p H、初始浓度、吸附时间、外加电场对EG-DETA吸附MoO_4^(2-)效果的影响。结果表明,最佳的吸附条件为:1. 2 V的外加电场,初始浓度为450 mg/L,p H=4,吸附时间240 min。此时EG-DETA对MoO_4(2-)效果的影响。结果表明,最佳的吸附条件为:1. 2 V的外加电场,初始浓度为450 mg/L,p H=4,吸附时间240 min。此时EG-DETA对MoO_4^(2-)的饱和吸附量为1 090 mg/g,洗脱率为64%。动力学研究表明,吸附过程符合一级动力学模型,吸附速率受扩散控制;热力学研究表明,吸附过程属于Langmuir单分子层吸附。     

ATP颗粒吸附剂对磷的吸附性能

通过静态吸附实验,研究了ATP颗粒吸附剂对水体中磷的吸附性能,并从动力学和热力学角度探讨了吸附作用机理。结果表明,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为速率控制步骤;表观吸附活化能Ea为5.883 kJ/mol,说明温度对该吸附过程影响较小;在288~308 K范围内,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附介于单层和多层吸附之间,吸附表面存在一定的不均匀性;由吸附过程的热力学参数ΔG为-4.964~-5.403 kJ/mol、ΔS为0.107~0.131 kJ/(mol·K)、ΔH为27.985~33.498 kJ/mol,表明ATP颗粒吸附剂对磷的吸附属于自发的、熵增加的吸热过程,同时存在物理吸附和化学吸附。     

醇胺钛酸酯改性磁化赤泥对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

以工业固体废弃物赤泥(RM)为原料,经还原煅烧和接枝改性,制备得到一种醇胺钛酸酯改性的磁化赤泥吸附材料(ATMMRM)。利用XRD、FT-IR、SEM、BET、VSM等测试方法对RM和ATMMRM进行表征和对比,发现ATMMRM表面成功引入了羟基和胺基官能团,而且其比表面积及饱和磁化强度较RM分别提高6.0倍和9.6倍,这些特性为ATMMRM提供了更多活性吸附位点并赋予了材料磁分离能力。对Pb(Ⅱ)的静态吸附实验结果表明,在pH=6,T=25 ℃条件下,ATMMRM对水体中Pb(Ⅱ)的饱和吸附容量达213 mg·g^-1,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学方程,为自发、吸热、熵增的化学吸附控制过程,吸附机理主要为物理吸附以及ATMMRM表面接枝的羟基和胺基与Pb(Ⅱ)的螯合作用。     

改良固定化香菇废弃物对Cu~(2+)的热力学吸附研究

利用磷酸钠对固定化香菇进行二次交联反应,缩短了固定化香菇对Cu~(2+)吸附平衡时间,探讨其吸附等温线、吸附动力学及吸附热力学。结果表明,改良固定化香菇对Cu~(2+)的吸附平衡时间为120 min,伪二级动力学模型比伪一级动力学模型更适合描述改良固定化香菇吸附Cu~(2+)的动力学过程,相关系数R~2为0.998 1;Langmuir模型和Freundlich模型均能很好地描述改良固定化香菇吸附Cu~(2+)的热力学过程,热力学参数ΔH~θ=8.91 kJ/mol,ΔS~θ=26.15 J/(mol·K),ΔG~θ=-1.93 kJ/mol(40℃),这表明改良固定化香菇吸附Cu~(2+)是一个自发吸热的过程,温度的升高更有利于吸附的进行。     

阴-阳离子有机坡缕石对对苯二酚的吸附行为

采用微波辅助法制备了一系列阴-阳离子表面活性剂改性坡缕石,研究了改性坡缕石对水中对苯二酚的吸附.结果表明,经阴-阳离子表面活性剂改性后的坡缕石对对苯二酚的吸附能力远大于坡缕石原土及阳离子表面活性剂改性的坡缕石.改性坡缕石对对苯二酚的最大吸附量为137.5 mg/g.等温吸附过程可以用Langmuir方程进行较好拟合,热力学函数计算表明,吸附剂对对苯二酚的吸附是自发的放热过程,吸附热和熵变分别为-93.582 kJ/mol和-299.32 J/mol·K,吸附自由能随温度的升高而增加.     

改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附行为研究

采用硝酸对竹炭进行改性,考察了改性竹炭对水溶液中4-硝基苯酚的吸附热力学和动力学特性。结果表明,与原竹炭相比,硝酸改性竹炭的比表面积、孔容及对4-硝基苯酚的吸附量显著提高。在实验条件下,动力学过程用二级吸附动力学模拟具有很好的线性相关性,通过二级吸附模型计算出的平衡吸附量与实验值相符。改性竹炭对4-硝基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Langmuir公式。求得热力学参数ΔH=28.36 kJ/mol,ΔS=168.88 J/(K.mol),ΔG分别为-19.41(10℃)、-22.86(30℃)、-26.16(50℃)kJ/mol,表明改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附是吸热、自发的过程,以物理吸附为主。     

直接键合硅胶对Co(Ⅱ)的吸附平衡与动力学

采用一种简单有效的方法合成了2-巯基苯并噻唑(MBT)键合硅胶。将键合硅胶用于水中Co(Ⅱ)的吸附,考察了初始浓度、温度以及吸附时间等因素的影响。通过分批实验,研究了278,308,323 K3个温度条件下的吸附平衡。应用Langmuir和Freundlich 2种等温式拟合吸附热力学的实验结果表明,以Langmuir模型的拟合效果更好。计算得到吸附过程的热力学参数ΔG取ⅵ群挺鹊闹捣直鹞?22.96 kJ/mol(278 K)、-3.73 kJ/mol和69.19 J/(mol.K)。吸附动力学结果符合准二级动力学模型,其相关系数达到0.997 1。     

改性海泡石对重金属Pb~(2+)的吸附机理研究

利用盐酸和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对海泡石进行了修饰改性,研究了改性修饰后的海泡石对Pb~(2+)的吸附性能,着重对其吸附Pb~(2+)的动力学和热力学进行了研究,并探讨了该过程的吸附机理。实验结果表明,改性海泡石对Pb~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温方程。同时改性修饰后的海泡石对Pb~(2+)的吸附热力学数据表明过程的焓变ΔH~0=21.89 k J/mol,熵变ΔS~0=136.5 J/(mol·K),对应温度下吸附自由能ΔG0小于零。因此,该过程为自发的吸热过程,其吸附活化能E_a=5.420 k J/mol。     

萘磺酸盐分散剂在不同晶型吡唑醚菌酯颗粒表面吸附性能

通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、紫外光谱(UV)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)测试,研究了萘磺酸盐分散剂在两种晶型吡唑醚菌酯颗粒表面的吸附性能。两种晶型吡唑醚菌酯吸附萘磺酸盐分散剂后,晶型未发生改变;两种晶型吡唑醚菌酯吸附动力学均符合伪二级动力学方程,晶型ⅡEa=16.04 k J·mol~(-1),晶型ⅣEa=12.42 k J·mol~(-1),均为物理吸附;吡唑醚菌酯晶型Ⅱ、晶型Ⅳ吸附等温线均符合Langmuir模型,晶型Ⅱ的吸附焓变?Had为20.64 k J·mol~(-1),吸附过程为吸热过程,温度升高有利于萘磺酸盐甲醛缩合物(D425)在晶型Ⅱ颗粒表面的吸附;晶型Ⅳ的吸附焓变?Had为-15.26k J·mol~(-1),吸附过程为放热过程,温度升高不利于D425在晶型Ⅳ颗粒表面的吸附。     

漆酚-水杨酸树脂对Hg2+的吸附性能

研究了漆酚-水杨酸吸附Hg2 的动力学和热力学特性.结果表明,漆酚-水杨酸树脂对Hg2 的吸附符合Langmiur吸附模型,吸附等温线与Langmiur方程高度相关.在25℃,Langmiur吸附系数a=33.9,饱和吸附量Qm=264 mg·g-1. Langmiur吸附表观速率常数k=1.71 h-1.