SBA-15纳米介孔分子筛对Cr(Ⅲ)的吸附性能研究

研究了采用水热合成法以三嵌段表面活性剂P123和正硅酸乙酯(TEOS)为原料制备SBA-15纳米介孔分子筛,借助X-射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征其结构。考察了溶液酸度、吸附剂用量、Cr(Ⅲ)质量浓度、接触时间、温度等对SBA-15吸附Cr(Ⅲ)的影响。结果表明:所制备的SBA-15为直径333±10 nm的纤维状晶粒;在适宜条件下,SBA-15对Cr(Ⅲ)的吸附容量为12.17 mg/g,吸附过程符合Freundlich等温模型,为异相吸附,并可用准二级动力学模型描述;在25～55℃范围内,吸附过程可自发进行,吸附过程中放热,ΔG~00,ΔH~0=-28.329 kJ/mol,ΔS~0=-47.454 J/(mol·K)。     

离子交换树脂吸附锰(Ⅱ)的热力学和动力学研究

采用静态吸附法,研究了D113离子交换树脂吸附锰(Ⅱ)的过程和机理。结果表明:在一定的浓度范围内,D113树脂对锰(Ⅱ)的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程式,但Langmuir方程更能准确反映该交换吸附过程。热力学函数ΔH0,表明吸附为放热反应,降低温度有利于吸附进行;ΔS0,说明吸附过程熵减少占主导作用;ΔG0,表明该吸附过程为自发过程。吸附交换过程符合HO准二级吸附交换动力学方程,表观吸附活化能Ea为35.085 kJ/mol,颗粒扩散过程为吸附的控速步骤。     

D152树脂对镝的吸附及机制

对D152树脂吸附镝(Ⅲ)的过程及镝在D152树脂上的吸附行为进行了研究。研究了介质pH、温度、吸附时间、树脂量等因素对吸附过程的影响。实验结果表明:D152树脂对镝(Ⅲ)的吸附在pH=5.93的HAc-NaAc的缓冲溶液中为最佳。25℃时静态饱和吸附量为314.6mg.g-1(干树脂)。用1.0 mol.L-1的HCl溶液作为解吸剂,解吸率为96.2%;D152树脂对镝(Ⅲ)的表观吸附活化能Ea=18.28 kJ.mol-1,表观吸附速率常数k298=2.54×10-5s-1,k308=2.93×10-5s-1,k318=4.05×10-5s-1,测得热力学参数分别为ΔH=18.19 kJ.mol-1,ΔG=-0.88 kJ.mol-1,ΔS=63.99 J.mol-1.K-1,等温吸附服从Freundlich经验式。并用化学和红外光谱的方法探求树脂对镝(Ⅲ)的吸附机制。     

D001树脂静态吸附钕离子的热力学与动力学研究

为达到Nd3+富集目的,实验研究D001树脂静态吸附稀土Nd3+过程。通过单因素实验优化平衡吸附条件,并研究树脂吸附稀土Nd3+的热力学和动力学特征。结果表明:T=293 K,pH=3.5,[Nd3+]浓度10 mmol·L-1条件下,树脂的饱和吸附容量达到698.9×10-3mmol·g-1;吸附过程遵循Langmuir等温方程,热力学参数为:ΔH=13.45 kJ·mol-1,ΔS=53.035 J·mol-1·K-1,ΔG=-2.09 kJ·mol-1。热力学函数ΔG0表明D001树脂吸附Nd3+过程能够自发进行。准二级动力学模型能够很好拟合DO01树脂吸附Nd3+的过程并且其相关系数在0.99以上。吸附活化能Ea=1.04857 kJ·mol-1,反应控制步骤为膜扩散和颗粒内扩散联合扩散控制。     

N235萃淋树脂吸附盐酸的热力学和动力学

采用静态吸附法研究了N235萃淋树脂吸附HCl的热力学、动力学,探讨了吸附规律。结果表明:N235萃淋树脂对HCl的吸附同时遵循朗缪尔(Langmuir)和弗兰德里希(Freundlich)吸附等温模型,但前者契合程度更好;在温度323K、HCl浓度74.13 mmol/L条件下,N235萃淋树脂对HCl的最大吸附量为0.367 2mmol/g;热力学计算结果表明,ΔH=18.066kJ/mol,ΔS=65.1J/(mol·K),ΔG303K=-1.659kJ/mol,ΔG308K=-1.985kJ/mol,ΔG313K=-2.31kJ/mol,ΔG318K=-2.636kJ/mol,可以认为,吸附过程是吸热(ΔH0)、熵增(ΔS0)、可自发进行的物理吸附(ΔG∈-20~0kJ/mol);吸附动力学研究表明,吸附过程与准二级动力学方程契合得更好(相关系数R20.99),吸附速率受液膜扩散控制。     

IPN弱碱树脂吸附铼的行为及热力学性质

本文研究了IPN弱碱树脂从弱碱性介质中吸附铼的行为和热力学性质。实验结果表明,在PH=9.0—10.0范围内,该树脂能有效地吸附铼,而钼仅有少量被吸附,铼钼分离系数高达1506;树脂对铼的静态平衡交换容量和动态操作容量分别为804、805.3mg/g树脂;被吸附的铼用8％HN_3·H_2O+10％NH_4NO_3混合液淋洗,淋洗率为99.32％。树脂以阴离子交换机理吸附ReO_4~-。测定并求算了吸附过程的热力学函数。其值分别为ΔH~0=-9.62kJ/mol,ΔG~0=-10.00kJ/mol,ΔS~0=1.3J/mol·K。     

氯型季铵树脂对钨酸根吸附的热力学研究

针对钨离子交换工艺热力学参数缺乏的问题,测定了不同温度下氯型季铵树脂吸附钨酸根的平衡数据,由此计算出吸附过程的热力学参数.结果表明,吸附平衡数据符合Langmiur等温吸附方程;在求算Langmiur模型常数项时,非线性拟合方法对实验数据的拟合精度优于线性拟合的方法;氯型季铵树脂对钨酸根的吸附是吸热过程,ΔH为13.505 kJ /mol,ΔS为0.098 kJ /（mol·K）,ΔG（298）为-15.833 kJ /mol;并且,ΔG随着温度升高而变小,说明温度升高有利于获得更大的钨吸附容量,热力学分析与实验结果一致.      

聚氨酯泡沫塑料对Au(Ⅲ)吸附热力学性能的研究

聚氨酯泡沫塑料吸附金被广泛应用于地质样品中微量金的分析检测,良好的吸附效果能够提高分析检测的准确性。运用静态吸附法研究了聚氨酯泡沫塑料吸附Au(Ⅲ)的热力学性能。研究表明:Au(Ⅲ)质量浓度为2. 0~70. 0 mg/L时,随着初始质量浓度增加,吸附量随之增加,且升高温度不利于吸附反应的进行;吸附更符合Freundlich吸附等温模型;经范特霍夫方程拟合,标准吸附焓变ΔH~θ为-42. 67 kJ/mol、标准吸附熵变ΔS~θ为-130. 6 J/(mol·K);实验温度下,聚氨酯泡沫塑料对Au(Ⅲ)的吸附过程(ΔG~θ<0)是自发进行的,以物理吸附为主,当温度升高到一定程度时,吸附过程无法自发进行。该研究对聚氨酯泡沫塑料富集金在地质样品检测中的条件优化和应用提供热力学数据支撑。     

LSC-100螯合树脂对铕的吸附性能研究

采用静态吸附方法和动态吸附方法进行LSC-100螯合树脂吸附Eu(Ⅲ)的相关研究,并且运用动力学、热力学、吸附等温模型拟合实验结果,结合FT-IR、EDS、SEM对吸附前后树脂形态结构进行了表征,研究其吸附机理。结果表明,吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型;吸附过程为吸热、熵增加的过程。动态吸附实验发现,265倍床体积时,树脂达到饱和吸附;用2 mol·L~(-1)的HCl溶液解吸,床体积为2 m L,解吸率为97.7%。FT-IR和SEM表征表明,Eu~(3+)与C■O键发生了配位,并且树脂吸附后发生皱缩;EDS显示Eu(Ⅲ)被吸附。LSC-100螯合树脂对Eu(Ⅲ)具有较好的吸附性能,对高分子螯合剂的研究做出了补充,同时也对其他稀土元素的分离研究提供了参考。     

D860树脂对V(Ⅳ)的吸附性能研究

研究D860阳离子交换树脂对V(Ⅳ)的吸附性能,进行pH、平衡吸附时间、温度和V(Ⅳ)初始浓度试验,分析了吸附过程的热力学、动力学特征以及等温吸附模型,同时研究了共存杂质离子对D860树脂吸附V(Ⅳ)的影响。结果表明,D860树脂吸附V(Ⅳ)的最佳pH为2.5,吸附平衡时间为8h,吸附量随温度、V(Ⅳ)初始浓度的升高而增大;吸附过程的ΔH=3.78kJ/mol、ΔS=49.44J/(mol·K)、ΔG298K=-10.95kJ/mol;拟一级、拟二级动力学模型均可以较好地解释吸附过程,吸附过程速率主要受颗粒扩散控制,表观吸附活化能为23.76kJ/mol;吸附符合Langmuir等温吸附模型;V/Al、V/P、V/Fe的分离因数均大于1。     

LN树脂对溶液中钐和钆的静态吸附和色层柱分离研究

探究LN树脂对Sm(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)的吸附效果,考察了时间、酸度和温度对树脂吸附量的影响,对吸附过程的吸附动力学和吸附热力学进行了研究,并测定了相关热力学参数?H、?S以及?G。结果表明,LN树脂在298 K下对Sm(Ⅲ)和Gd(Ⅲ)的吸附可在2 min后达到平衡,酸度越小平衡吸附量越大,且随温度升高平衡吸附量也逐渐升高。使用LN树脂色层柱进行了钐和钆的分离试验,Sm(Ⅲ)在0.75 mol/L HNO3酸度下洗脱,Gd(Ⅲ)在1.0 mol/L HNO3酸度下洗脱,不同洗脱液流速对柱分离效果的影响结果表明,流速为0.53 mL/min时分离效果最好。     

改性稻壳对废水中锌离子吸附热力学研究

试验研究了氢氧化钠改性稻壳和氢氧化钙改性稻壳对废水中Zn~(2+)的吸附性能,探索温度、废水初始pH值、锌离子初始浓度、吸附剂用量、吸附时间等因素对吸附效果的影响,为探明吸附机理,进行了吸附热力学研究以及扫描电镜和能谱分析。结果表明,氢氧化钙改性稻壳的吸附性能优于氢氧化钠改性稻壳,当pH值为9,吸附时间20 min,吸附剂用量为0.05 g/L时,Zn~(2+)去除率可达到93%以上,最大吸附量为1.86 mg/g。热力学研究表明,Langmuir型吸附等温线更符合改性稻壳对锌离子的吸附性能;ΔH0,吸附过程为吸热反应,高温有利于吸附的进行;ΔG0,表明吸附反应不是自发过程;ΔS0,表明改性稻壳吸附过程为熵值增大的过程,改性稻壳对Zn2+的的吸附既有物理吸附又有化学吸附。     

110~*树脂吸附铜的行为研究

研究了Cu2+在110*树脂上的吸附行为。结果表明:在pH=4.19的HAc-NaAc缓冲溶液中,110*树脂吸附Cu2+效果最佳,静态饱和吸附容量为240mg/g;用1.0~2.0mol/LHCl溶液洗脱,洗脱率达100%;表观速率常数k298=1.55×10-4s-1,表观活化能Ea=37.2kJ/mol;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附热力学参数ΔH=14.8kJ/mol,ΔS=52.0J/(mol·K),ΔG=-0.7kJ/mol。用化学和红外光谱法确定了吸附机制为化学吸附。     

活性炭纤维对废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能及再生试验研究

研究了活性炭纤维吸附废水中Cr(Ⅵ)、再生及吸附过程热力学和动力学,并采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对吸附前、后的活性炭纤维进行表征。结果表明:用活性炭纤维吸附Cr(Ⅵ),在废水体积50 mL、pH=2、Cr(Ⅵ)初始质量浓度40 mg/L、吸附时间200 min、吸附剂用量0.5 g条件下,Cr(Ⅵ)吸附去除率为98.81%,Cr(Ⅵ)吸附量为3.95 mg/g;影响吸附过程的最重要因素为吸附剂用量;吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学吸附模型;用0.1 mol/L盐酸溶液对吸附Cr(Ⅵ)后的活性炭纤维进行洗涤、再生,然后重复试验,连续5次吸附后,Cr(Ⅵ)吸附去除率仍维持在91.47%。活性炭纤维表面呈束状结构,束间存在许多凹陷空间,表面主要官能团为—OH、N—H、■和■,对Cr(Ⅵ)的吸附主要是化学吸附。     

用聚吡咯改性电解锰渣去除废水中的六价铬

研究了用聚吡咯(PPY)改性电解锰渣(EM R)制备吸附材料EM R-PPY并用以从废水中吸附去除Cr(Ⅵ),考察了吸附时间、初始Cr(Ⅵ)质量浓度、吸附剂加入量、溶液pH对EMR-PPY吸附去除Cr(Ⅵ)的影响,探讨了吸附过程的动力学和热力学.结果表明:在废水pH=2.0、EMR-PPY加入量1 g/L、初始Cr(Ⅵ)质量浓度150 mg/L条件下,Cr(Ⅵ)去除率达99.6％;吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,平衡状态下,理论最大吸附量为269 mg/g;吸附机制主要包括Cr2 O2-7与N+之间的静电作用、对Cr(Ⅵ)的还原作用、Cr2 O2-7与Cl-之间的离子交换作用;3次循环再生后,EMR-PPY对Cr(Ⅵ)的吸附量仍保持在100 mg/g以上,仍可继续使用.     

用DOWEX MSA-1阴离子交换树脂从氯化物溶液中吸附Zn(Ⅱ)试验研究

研究了用DOWEX MSA-1强碱性阴离子交换树脂从氯化物溶液中吸附Zn(Ⅱ),分析了吸附过程热力学和动力学。结果表明：树脂对Zn(Ⅱ)的吸附量随溶液中氯离子质量浓度增大而提高，吸附平衡符合Redlich-Peterson模型；吸附反应过程中吸热，反应可自发进行；准二级动力学模型可以较好地反映吸附动力学过程，颗粒扩散控制吸附速率。     

改性电解锰渣吸附溶液中Zn(Ⅱ)研究

针对矿山废水中Zn(Ⅱ)含量高、电解锰渣资源化利用不高等问题,采用强碱、超声和热活化的复合改性方式制备改性电解锰渣（M-EMR）吸附剂,用于吸附溶液中的Zn(Ⅱ)。结果表明：改性后的M-EMR对Zn(Ⅱ)有较好的吸附效果,在溶液pH=6、M-EMR添加量1.8 g/L以及吸附时间20 min的条件下,Zn(Ⅱ)去除率达99.94%,溶液中残留Zn(Ⅱ)为0.040 9 mol/L。M-EMR对Zn(Ⅱ)的吸附动力学符合准二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir单层吸附模型,最大吸附量为99.11 mg/g。热力学参数ΔH°=49.60 kJ/mol,且ΔG°＜0,表明吸附过程是自发进行的吸热过程。     

D155树脂对铒(Ⅲ)的吸附行为研究

用树脂吸附的方法系统地研究了树脂D155对铒(Ⅲ)的吸附行为,测定了不同介质pH、温度、吸附时间等因素对吸附的影响.测得该阳离子交换树脂在HAc-NaAc体系pH=5.7时吸附Er3 的性能最佳,其静态最大吸附量为280mg·g-1;测得其表观吸附速率常数k298=2.58×10-5s-1;测得吸附热力学参数分别为:△H=13.05kJ·mol-1,△S=50.52J·mol-1·K-1,△G=-2.00kJ·mol-1,该树脂对Er3 的表观吸附活化能Ea=10.42kJ·mol-1;树脂吸附铒(Ⅲ)符合Freundlich经验式.并对负载树脂解吸进行探讨.     

大孔膦酸树脂吸附钐的性能及其机理

用大孔膦酸树脂对钐进行吸附性能研究，测定了树脂对钐离子的吸附容量为２５２．４ｍｇ／ｇ树脂。温度对吸附分配比的影响。测得热力学参数分别为：ΔＨ＝１５．９５×１０~３Ｊ／ｍｏｌ，ΔＧ＝─３８．３４×１０~３Ｊ／ｍｏｌ，ΔＳ＝１８２．２１Ｊ·ｍｏｌ／Ｋ，表观吸附速率常数为４．８６×１０~（－５）ｓ~（－１），用化学及红外光谱等方法讨论了吸附机理。     

季铵木质素对Cr(Ⅵ)的吸附

采用稻草制备的季铵木质素对Cr(Ⅵ)进行吸附,通过对吸附前后季铵木质素的傅里叶红外光谱 (FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析吸附过程的机理,考察了Cr(Ⅵ)起始浓度、温度、时间和起始pH对吸附效果的影响。结果表明,Cr(Ⅵ)主要以HCrO4-形态被季铵和胺基吸附,部分被吸附后的HCrO4-被苯环上的烷基及酚羟基还原成Cr(Ⅲ)并被羧基吸附,少量Cr(Ⅵ)直接被电子官能团还原成Cr(Ⅲ)。当Cr(Ⅵ)起始浓度为50 mg/L、起始pH为1.08、120 min和25 ℃时,Cr(Ⅵ)去除率达到99.76%,吸附过程遵循准二级动力学和Langmuir模型,表明吸附过程为单分子层均质化学吸附。通过对季铵木质素吸附Cr(Ⅵ)的机理和行为研究,可以为稻草的资源化利用和铬的去除提供理论依据。