吸附树脂吸附多组分VOCs的动力学特性及预测

采用微分吸附床（DAB）法研究甲苯、环己烷、正戊烷的单组分、双组分和三组分在2种不同孔结构吸附树脂上的吸附动力学行为,探讨了吸附树脂的孔结构对吸附动力学的影响,建立多组分吸附动力学预测模型.结果表明,单组分甲苯、环己烷和正戊烷在2种吸附树脂上吸附扩散阻力同时存在于微孔孔口和孔内,符合孔口-孔内双阻力模型（Dual模型）;采用孔口-孔内双阻力模型结合扩展Langmuir多组分吸附平衡方程,可根据单组分吸附动力学数据较好地预测双组分和三组分VOCs在2种吸附树脂上的吸附动力学曲线,预测值与实验值间的平均相对误差小于17%;相比于大孔吸附树脂,各组分在超高交联吸附树脂上吸附过程存在明显的竞争取代,取代顺序为甲苯 > 环己烷 > 正戊烷.     

水溶液中啶虫脒和对甲酚在树脂上的双组分吸附

研究啶虫脒和对甲酚在单组分、双组分水溶液中在大孔吸附树脂D201和氨基修饰的交联苯乙烯-二乙烯苯共聚体ZH202上不同温度下的吸附行为。实验结果表明,2种吸附剂对单组份两种吸附质的吸附等温线符合Freundlich方程,对甲酚和啶虫脒在2种吸附剂上的吸附过程均属放热的物理吸附过程;双组分吸附体系下,在较高平衡浓度下,呈现协同吸附现象。     

甲萘酚和甲萘胺在超高交联吸附树脂上的协同吸附行为

研究了水溶液中甲萘酚和甲萘胺在超高交联吸附树脂NDA103、NDA100上的协同吸附行为.实验结果表明,在较高平衡浓度范围内该吸附树脂对双组分水溶液中甲萘酚和甲萘胺双组分(摩尔比分别为3∶1、1∶1、1∶3)的吸附总量大于相同平衡浓度下对单组分水溶液中甲萘酚和甲萘胺的吸附量,呈现协同吸附现象,其主导机制是2种吸附质分子之间的氢键作用.单组分甲萘酚或甲萘胺水溶液和双组分共存水溶液中吸附质分子在吸附树脂上的吸附等温线均符合Langmuir模型.吸附温度由293K升至313K时,甲萘酚和甲萘胺在NDA103上的协同吸附效应的变化明显大于NDA100.NDA103树脂结构上的胺基既加强了对甲萘酚的吸附亲和力又增加了甲萘酚的协同吸附系数.     

大孔吸附树脂处理工业废水研究进展

在介绍了大孔吸附树脂的结构、吸附原理和分类,以及论述了国内外采用大孔吸附树脂处理苯胺、苯肼、含酚、含苯甲酸衍生物、含萘衍生物和含锌离子等废水具有很好的吸附-解吸特性的基础上,深入探讨了大孔吸附树脂处理废水的优点和影响因素,并指出大孔吸附树脂在工业废水的处理上是一种非常具有应用前景的新型吸附材料。     

DMF在大孔吸附树脂上的吸附热力学及动力学研究

研究了大孔吸附树脂吸附N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的热力学与动力学特性.经过初步筛选,发现NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂对DMF具有良好的吸附与再生性能.在温度为298、和318K条件下分别测定了吸附平衡数据并应用Freundlich和Langmiur等温吸附方程进行拟合,结308果表明,DMF在NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂上的吸附平衡符合Freundlich等温吸附方程.在此基础上,通过热力学分析发现ΔH>0、ΔG<0、ΔS>0,表明DMF在大孔吸附树脂上的吸附属于可自发进行的物理吸附,吸附过程吸热,但吸附热较小,温度对吸附过程的影响较小.吸附动力学研究中分别采用一级速率方程、准二级速率方程和二级速率方程对吸附过程进行模拟,结果表明,准二级动力学方程的计算值与实验值吻合良好,适合描述NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂对DMF的吸附过程.     

GDX-502对一元酚动态吸附曲线和吸附容量的研究

测定了GDX-502树脂对水中9种一元酚的动态吸附曲线和吸附容量,讨论了可能的吸附机理?实验结果表明,水中各种酚对GDX-502存在着竞争吸附,若水样体积足够大,则水也参与竞争吸附?浓度高的酚,竞争能力强,被吸附容量大?相同浓度的酚,溶解度越小,偶极矩适当大,并能做为电子受体与树脂形成较强的π-键合作用力,则竞争占优势,被吸附容量大?动态吸附曲线上负吸附现象的存在是竞争吸附,特别是水处于优势吸附时的结果      

磁性高交联纳米吸附树脂的合成及其对酚类的吸附

采用油酸双层包覆Fe₃O₄纳米粒子,然后进行共聚和交联反应,制备出耐酸性的磁性高交联纳米吸附树脂YQ-3.YQ-3树脂的比表面积为653.5 m²·g^-1,平均孔径为4.12 nm,磁化强度为1.72 emμ·g^-1,具有超顺磁性.苯酚（PN）、对苯二酚（HN）、对硝基苯酚（PNP）在YQ-3上的吸附等温线符合Freundlich方程,主要通过疏水和 π-π作用进行吸附.3种酚的饱和吸附量顺序为PNP>PN>HN,与其疏水性顺序一致.准一级动力学和颗粒内模型适合拟合YQ-3对酚的吸附,由于YQ-3磁性树脂具有较小的粒径和丰富的中-大孔隙,其动力学速率比传统超高交联树脂更快.     

超高交联吸附树脂的孔结构对CS2的吸附-脱附的影响

以苯乙烯为单体、二乙烯苯为交联剂、氯甲醚为氯甲基化试剂,通过改变致孔剂(甲苯或者液体石蜡)种类和交联剂用量,合成出具有不同孔结构的系列超高交联吸附树脂.柱穿透吸附实验结果表明,超高交联吸附树脂对CS₂的吸附量与0.4～1nm之间的微孔体积有关,而与比表面积、微孔体积(0～2nm)无明显相关性;程序升温脱附实验结果表明,当吸附树脂具有更高比例的中孔和大孔孔容时,CS₂脱附的峰值温度更低,脱附更容易.     

邻苯二甲酸和苯甲酸在功能化碳纳米管上的吸附行为

在pH7.0的条件下,采用批量平衡方法研究邻苯二甲酸（PA）和苯甲酸（BA）在3种不同功能化碳纳米管（羟基化H-CNTs、羧基化C-CNTs和石墨化G-CNTs）上的吸附/解吸行为,并进一步探究共存BA对PA在碳纳米管上吸附的影响.结果表明,Langmuir和Freundlich模型均可对PA和BA在3种碳纳米管上的吸附数据进行较好的非线性拟合,其中Freundlich模型拟合效果更好（Adj r²均达到0.88以上）;3种碳纳米管对PA和BA的吸附能力大小均依次为：C-CNTs > H-CNTs > G-CNTs;解吸实验中,C-CNT和H-CNTs对BA和PA的解吸均具有明显的滞后现象,说明BA和PA在C-CNT和H-CNTs上的吸附有较强化学作用力的发生,而G-CNTs对二者的解吸曲线与吸附曲线几乎重合,不具有明显的滞后现象,这与G-CNTs表面缺乏官能团有关;当PA和BA共存在时,以PA为主要吸附质,BA为竞争吸附质,发现在H-CNTs和C-CNTs上,共存BA对PA为竞争作用,而在G-CNTs上,共存BA对PA起协同吸附作用.     

氨基酸修饰的高交联吸附树脂对Cu(Ⅱ)和磺胺嘧啶的吸附机制研究

采用络氨酸修饰氯球树脂（PS-DVB）并进行后交联反应制备了氨基酸修饰的高交联吸附树脂（PSTY）.研究了PSTY树脂对Cu（Ⅱ）和磺胺嘧啶（SDZ）的协同吸附性能及交互影响机制.单组分体系中,树脂对Cu（Ⅱ）的吸附随pH值的增加而增加,对SDZ的吸附随着pH值的增加先增后减;共存体系中,SDZ的共存微弱促进了树脂对Cu（Ⅱ）吸附,Cu（Ⅱ）的共存抑制了树脂对SDZ的吸附,且pH大于6后抑制更为明显.PSTY对Cu（Ⅱ）和SDZ的吸附等温线可采用Langmuir和Freundlich方程进行拟合,共存低浓度的SDZ使Cu（Ⅱ）的饱和吸附量略有增加,而高浓度的SDZ使其下降.Cu（Ⅱ）的增强去除主要是阴离子SDZ^-与树脂的质子化基团的静电作用减弱了对Cu（Ⅱ）的静电斥力,Cu（Ⅱ）与SDZ分别与PSTY中的极性基团发生配位作用和氢键作用进行竞争吸附,但Cu（Ⅱ）的配位结合力更强,虽然吸附到树脂上的Cu（Ⅱ）还可以通过桥连作用吸附SDZ,但作用较弱,因此,共存的Cu（Ⅱ）抑制了PSTY树脂对SDZ的吸附,Cu（Ⅱ）浓度越大抑制程度越高.     

树脂吸附法处理黄连素模拟废水

利用树脂吸附法对黄连素模拟废水进行了试验研究,对5种大孔吸附树脂进行初步筛选,从中优选出最佳吸附树脂(大孔树脂H103)。考察了pH和树脂投加量对吸附效果的影响,绘制了动力学曲线和吸附等温线。结果表明:在黄连素浓度为1 000 mg/L,最佳初始pH为7.0的条件下,树脂最佳投加量为3.0 g。在最佳pH条件下,吸附等温线可用Freundlich等温吸附方程描述。     

Adsorption of catechol from aqueous solution by aminated hypercrosslinked polymers

Adsorption of catechol from aqueous solution with the hypercrosslinked polymeric adsorbent NDA-100 and its derivatives AH-1,AH-2 and AH-3 aminated by dimethylamine, the commercial resin Amberlite XAD-4 and weakly basic anion exchanger resin D301 was compared. It was found that the aminated hypercrosslinked resins had the highest adsorption capacities among the tested polymers. The empirical Freundlich equation was successfully employed to describe the adsorption process. Specific surface area and micropore structure of the adsorbent, in company with tertiary amino groups on matrix affected the adsorption performance towards catechol. In addition, thermodynamic study was carried out to interpret the adsorption mechanism. Kinetic study testified that the tertiary amino groups on the polymer matrix could decrease the adsorption rate and increase the adsorption apparent activation energy.     

疏水性超高交联吸附树脂对氯代烃蒸气的固定床吸附特性研究

采用固定床吸附法研究了三氯乙烯（TCE）、 1,2-二氯乙烷（DCE）和三氯甲烷（TCM）共3种氯代烃类蒸气在疏水性超高交联吸附树脂LC-1上的动态吸附行为.结果表明, TCE、 DCE和TCM蒸气的初始浓度、 气体流速和吸附温度均会影响动态吸附过程,随着初始浓度、 气体流速和吸附温度的增大,穿透时间变短,传质区长度增大,其中气体流速的影响最大;采用半经验数学模型Yoon-Nelson模型对吸附穿透实验数据进行拟合,拟合相关性系数R²≥0.994.     

碱性树脂吸附碳酸氢盐水溶液中甲酸的研究

采用静态法测定了5种树脂对碳酸氢钾溶液中甲酸的交换吸附量，其中，D293强碱性阴离子交换树脂具有最高的交换吸附量，考察了温度对D293树脂交换吸附量的影响。在30℃条件下，利用静态法测定了甲酸在D293树脂上的吸附等温线，在低的甲酸浓度范围内，Langmuir方程比Freundlich方程能更好地描述树脂对甲酸的吸附；同时，测定了甲酸在D293树脂上的穿透曲线。     

高比表面积极性吸附树脂的制备及其对硝基苯吸附性能的研究

对聚氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯树脂进行羟基修饰,制得羟基修饰的超高交联吸附树脂,探讨了修饰单体的加入量对硝基苯吸附量的影响.结合吸附热力学特点,对硝基苯在两种树脂上吸附过程的吸附焓变、自由能变、吸附熵变进行了理论计算,并对吸附行为进行了合理的解释.通过对硝基苯在吸附树脂上293 K、303 K和313 K温度下的吸附等温...     

复合功能树脂吸附对苯二酚的热力学研究

研究了复合功能超高交联树脂对水溶液中对苯二酚的静态吸附热力学特征,结果表明:超高交联树脂上引入适量的胺基,可明显地提高树脂的吸附容量。该类树脂对对苯二酚的吸附为自发的放热过程,属于物理吸附过程。     

DVB-MMA共聚物树脂吸附水相苯酚的研究

以二乙烯基苯(DVB)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的混合液为单体,分别采用悬浮聚合法和溶剂热法合成高分子树脂PDMA和PDVB.通过BET、IR、SEM对样品的结构和形貌进行表征,对比2种方法合成吸附树脂的性能差异,并考察各高分子树脂对水中苯酚的吸附效果.结果表明,采用悬浮聚合法制备的DVB-MMA共聚物树脂在2~4nm和5~30nm范围内均有明显孔径分布,具有较大的比表面积566m2/g. DVB-MMA共聚物树脂(PDMA-XF)对4500mg/L苯酚溶液的饱和吸附量为170.4mg/g,其酯羰基中的氧原子与酚羟基当中的氢原子产生氢键作用,这些分子间的氢键作用有助于吸附水中苯酚.     

高分子树脂与介孔分子筛吸附-脱附VOCs性能对比

采用溶剂热法制备介孔聚二乙烯基苯(PDVB)树脂,并以介孔分子筛MCM-41、SBA-15为参照,从吸附-脱附甲苯、邻二甲苯、均三甲苯性能和高湿度下的疏水性能方面对其进行对比研究.结果表明,PDVB具有最大的比表面积1219.1m2/g,其对低浓度甲苯吸附量约为介孔分子筛的2倍,同时吸附性能几乎不受水汽影响.随着VOCs分子尺寸增加,3种吸附剂对VOCs的饱和吸附量均有所增加,但PDVB的穿透吸附量明显高于分子筛.热重分析表明,在200℃以下3种吸附剂上吸附的有机分子均能脱附完全,具有优良的脱附再生性能.