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。     

PEMP萃取剂萃取La（Ⅲ）性能研究

为了寻找一种稀土绿色冶金工艺,对聚甲基膦酸乙二醇酯(PEMP)萃取剂在稀土萃取中的性能进行探究,考察稀释剂种类、萃取剂浓度、体系温度以及初始水溶液酸度等对萃取镧的影响。结果表明,萃取过程是放热过程,在弱酸性条件下萃取La（Ⅲ）效果最佳,从而避免了使用强酸介质的中性萃取剂所带来的环境污染问题。萃取过程中盐析剂的加入有利于镧的萃取,在低酸度条件下,有利于La（Ⅲ）和其它稀土离子的分离。在一定浓度范围内,PEMP浓度的增大有利于La（Ⅲ）的萃取,萃取机理是中性络合萃取。     

磁性海藻酸铈凝胶球的制备、表征及其吸附应用

以海藻酸钠(Sodium alginate,SA)为骨架,结合Ce(Ⅲ)和磁性Fe_3O_4制得一种新型的磁性海藻酸铈复合凝胶球(Fe_3O_4@SA/Ce),用XRD、SEM及FT-IR进行了表征,并以直接桃红12B(Direct Red 12B,DR 12B)染料为吸附对象,探究了不同制备条件对复合凝胶球吸附性能的影响。结果表明,当SA和Ce(NO_3)_3溶液浓度均为35 g/L,Fe_3O_4添加量为3 g/L时25℃下制备出的黑褐色复合凝胶球颗粒大小均匀,表面光滑具有顺磁性。进一步探究吸附条件对吸附性能的影响,结果发现,在25℃下,Fe_3O_4@SA/Ce投加量为0.1 g,接触时间为120 min时,对自然酸度的DR 12B吸附效果最佳,吸附量可达469.32 mg/g。通过表征发现,经过与铈交联后的Fe_3O_4@SA/Ce表面形貌发生了显著变化,作为一种高效环保、制备工艺简单、廉价的高分子凝胶球吸附剂,能用于处理高浓度的直接染料废水,具有潜在的应用价值。     

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)。     

P204-HCl-H3cit体系萃取分离轻稀土的研究

针对在高酸度下二(2-乙基己基)磷酸(P204)萃取轻稀土氯化物时,La3 、Ce3 、Pr3 、Nd3 之间分离系数较低的问题,以H3cit-HCl-RECl3溶液为水相,1.5mol/LP204-煤油为有机相,进行了单级萃取实验,实验结果表明,P204在萃取高酸度稀土溶液时(pH=1.0)轻稀土分离系数和有机萃取量明显高于无柠檬酸(H3cit)的萃取体系.考察了P204萃取分离柠檬酸轻稀土时料液酸度、柠檬酸浓度、料液浓度对分离系数的影响,并与生产实际中皂化P204-HCl体系Ce/Pr分离生产线的萃取结果进行了对比,其结果说明,由于柠檬酸的加入强化了Ce和Pr的分离过程,所以在柠檬酸体系中Ce/Pr的分离效果优于盐酸体系.     

固相萃取-火焰原子吸收光谱法分析三钛酸钠晶须对铬(Ⅲ)的吸附行为

本文以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为检测手段,详细研究了三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的吸附行为,提出了以3.0 mol/L HNO3活化后的三钛酸钠晶须作为吸附剂,火焰原子吸收光谱法测定金属类内分泌干扰物Cr(Ⅲ)的新方法。考察了吸附酸度、吸附剂用量、振荡时间、静置时间、三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的静态饱和吸附容量,及干扰离子对Cr(Ⅲ)吸附的影响。结果表明:pH 4.0时,三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的吸附效果最好;三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为17.5 mg/g,远高于常见的固相吸附剂;对0.3     

CeY分子筛的制备及其吸附脱硫性能研究

采用水热离子交换法制备CeY分子筛,讨论了交换温度、交换时间、NaY分子筛与Ce(NO3)3溶液固液比、Ce(NO3)3溶液浓度对Ce3+交换量的影响;考察了不同Ce3+交换量CeY分子筛的吸附脱硫性能;研究了吸附温度、吸附时间对NaY/Cu(I)Y/CeY分子筛吸附脱硫性能的影响;借助于IR表征手段,分析了模拟燃油中苯和噻吩物种在CeY分子筛和Cu(I)Y分子筛的吸附,结果表明,CeY分子筛的脱硫效率最高(达95.6%),同时对含苯模拟油中的噻吩吸附具有选择性;Cu(I)Y分子筛由于苯和噻吩产生的竞争吸附,在含苯模拟油中脱硫效率有明显降低.     

P204-HCl-H3cit体系分离轻稀土元素的研究

针对高酸度下P204(DEHPA)萃取剂萃取轻稀土氯化物时,La3 、Ce3 、Pr3 、Nd 3 之间分离系数较低的问题,本文研究了含有柠檬酸(H3cit)的P 204-HCl体系中,料液酸度与柠檬酸浓度对轻稀土分离系数的影响,并与P204-HCl体系的萃取结果进行了比较.实验结果表明:在P204-HCl-H3cit体系中,轻稀土分离系数随酸度的增大而降低,随柠檬酸浓度的增加而提高.当料液酸度pH=1.0、柠檬酸浓度=0.25 mol/L时,Ce/La 、Pr/Ce和Nd/Pr的最大分离系数分别为4.10、1.71和1.54,均高于P204-HCl体系下的最大分离系数.     

巨大芽孢杆菌与稀土离子的相互作用研究

对稀土资源的开采和利用,如稀土微肥的出现,使得稀土与土壤微生物之间产生了相互的影响。为了探明上述两者间的互作机理,对一株能够解磷、解钾的巨大芽孢杆菌对稀土离子的吸附作用进行了考察。结果显示,这株菌对La3+和Ce3+的吸附率分别为29.2%、30.2%,最大吸附量分别为75 mg/L、30 mg/L,而且均能在30 min内进行快速吸附,在60 min内达到吸附平衡。在此菌株最适生长温度范围内的三个温度(25℃、30℃、40℃)下的研究结果表明,吸附温度对吸附过程无明显影响。经载体(海藻酸钠(SA)-硅藻土)固定化后,在160 r/min的转速下该菌株对La3+和Ce3+的吸附率分别提高了20.25%、20.02%。     

改性麦麸吸附铟(Ⅲ)的性能研究

以酸性KMnO4为改性剂对麦麸进行改性,制备能够吸附In(Ⅲ)的生物质吸附剂。考察了改性剂中KMnO4与硫酸的浓度对改性效果的影响。改性效果随着KMnO4浓度的升高而提高,使用浓度为25 g·L-1的酸性KMnO4改性的麦麸对In(Ⅲ)有最佳的吸附效果。改性剂中硫酸的浓度对改性效果的影响呈现出先增大后减小的趋势,并且在硫酸浓度为0.3 mol·L-1时,吸附效果最佳。考察了溶液p H值、吸附时间、In(Ⅲ)浓度和温度等因素对改性麦麸吸附In(Ⅲ)的影响。结果表明:在初始p H为2.5的硫酸溶液中,改性麦麸对In(Ⅲ)有很好的吸附效果,且吸附在2 h内基本达到平衡;吸附过程是吸热过程,吸附符合Langumir吸附模型,为单分子层吸附,饱和吸附量能够达到23.65 mg·g-1。分别采用拟一级动力学模型及拟二级动力学模型对吸附动力学数据进行拟合。拟合结果表明拟二级动力学模型能够很好地描述改性麦麸吸附溶液中In(Ⅲ)的过程。动态吸附与洗脱时,流速为1.0 ml·min-1的条件下能够获得良好的效果,对吸附于饱和后的吸附剂上的In(Ⅲ)可用2 mol·L-1的盐酸进行洗脱,洗脱率达到96%。     

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。     

炭化-浸渍工艺对秸杆生物炭负载铁及吸附性能的影响

生物炭具有高度发达的孔隙结构、丰富的表面官能团和大量表面电荷,具有较好的吸附能力,又因其原料易得,成本低廉而受到广泛关注。以小麦秸秆为制备生物炭的原料,用Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)对生物炭进行改性,研究了不同炭化—浸渍工艺对铁改性的生物炭吸附六价铬效果的影响。结果表明,先浸渍后炭化的工艺优于先炭化后浸渍工艺。吸附效果最佳的炭化温度为450 ℃;Fe(Ⅲ)有利于生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附,Fe(Ⅱ)有利于生物炭磁性的增强。采用先浸渍后炭化工艺,炭化温度为450 ℃,2 g/L的Fe(Ⅲ)改性生物炭在30 ℃、pH=2的100 mg/L的Cr(Ⅵ)溶液中吸附21 h,Cr(Ⅵ)的去除率达到99.99%。     

镍基双效催化剂催化焦油重整制氢实验

采用共沉淀法制备Ni-CaO-(CaO)₁₂(Al₂O₃)₇双效催化剂并用于焦油的吸附强化重整制氢研究,选用均匀试验法设计实验,考察温度、水碳比及催化剂质量对焦油的吸附强化重整反应过程中氢产率的影响,获得最佳重整反应条件.对双效催化剂进行Ce掺杂改性,考察不同的Ce质量分数对催化剂性能的影响.研究结果表明：在镍基双效催化剂的作用下,当温度为740℃、水碳比为15、催化剂质量为30 g时氢产率最高,为83.29%,而实际反应中氢产率为81.98%,二者相对误差较小且在允许范围内;Ce的掺杂改变了活性组分的分布情况,促进了焦油重整反应、水煤气变换反应的进行,其中掺杂6%Ce(6%为Ce的质量分数)的改性催化剂表现出了最好的催化活性,氢产率可达86.84%.     

用Purolite S930螯合树脂吸附某选铌尾矿浸出液中的Sc3+

研究了用Purolite S930螯合树脂从白云鄂博选铌尾矿浸出液中吸附Sc³⁺,考察了树脂用量、溶液pH、吸附温度、吸附时间和不同价态(二价，三价)金属离子对Sc³⁺吸附率的影响，并借助SEM-EDS、FT-IR、XPS对树脂吸附Sc³⁺前后的形貌进行表征。结果表明：在树脂用量0.1 g/mL、溶液pH=1.2、吸附温度50℃、硝酸浓度0.144 mol/L、吸附24 h条件下，Purolite S930对溶液中Sc³⁺的吸附率可达99%以上；溶液中金属阳离子的吸附顺序为Sc(Ⅲ)>Fe(Ⅲ)>Al(Ⅲ)>Mn(Ⅱ)>Ca(Ⅱ)>Mg(Ⅱ),其中，三价金属阳离子比二价金属阳离子对Sc³⁺吸附影响更大；吸附过程中，Sc³⁺与Purolite S930中的Na⁺发生离子交换反应，与—COO—产生螯合作用；吸附过程更符合准二级动力学模型。     

CeO_2/粉煤灰复合材料对直接耐酸大红4BS的吸附性能

将粉煤灰(FA)经酸处理和沉淀法制得的Ce O2/FA复合材料用于水溶液中直接耐酸大红4BS(Direct red 4BS,DR 4BS)的吸附,从动力学、平衡和热力学三方面探讨了吸附机理,并结合SEM和比表面积分析研究了材料的吸附性能,考察了复合材料的吸附再生。结果表明,Ce O2/FA复合材料对DR 4BS有很好的吸附性能,在溶液自然酸度下的吸附量和吸附率分别可达157.58 mg·g-1和97%。等温吸附数据通过用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich(D-R)模型分别进行拟合发现,Ce O2/FA对DR 4BS的吸附完全符合Langmuir等温方程,所得饱和吸附量为208.33 mg·g-1。热力学参数吸附自由能变在-27.05 k J·mol-1~-27.82 k J·mol-1之间,焓变为-19.42 k J·mol-1,熵变为25.62 J·mol-1·K-1,表观活化能为20.18 k J·mol-1,表明该吸附过程为界面上混乱度增加的自发放热过程,且可用准二级吸附速率方程进行很好地描述,起始快吸附过程主要受颗粒内扩散控制。Ce O2/FA复合材料经再生至少可重复使用3次以上。     

D296树脂对高温合金电解液中Re的吸附研究

为了实现高温合金废料电解液中Re的高效回收,研究了D296强碱性阴离子交换树脂对高温合金电解液中Re的吸附规律和机制并探讨了最优工艺。通过静态试验考察了温度、酸度、时间对D296树脂吸附Re的影响;通过动态实验测定吸附和解吸曲线,并进行了电解液中所含离子对树脂吸附Re的影响实验。结果表明,D296树脂吸附Re的最佳温度为293 K,最佳酸度为pH 4.0~5.0。在此条件下,D296树脂对Re的静态和动态饱和吸附量分别为61.4和64.7 mg·g~(-1)。D296树脂对Re的吸附速率快,吸附反应速率常数为k=1.95×10~(-3)s~(-1),半交换期为t_(1/2)=355 s。反应的吸附焓变ΔH=-3.99 k J·mol~(-1),吸附反应为放热反应,可在常温下进行。选取用10%NH_4SCN作为解吸剂,解析率达98%以上,溶液中共存离子影响树脂对Re的吸附,且NO_3~-离子的存在比Cl~-离子更能干扰树脂对Re的吸附。     

载铁生物炭的制备及其在含铀矿井水处理中的应用

研究了用杨木炭制备载铁生物炭(FeBC)并用于从含铀矿井水中吸附铀,通过静态试验考察了溶液pH、初始铀质量浓度、反应时间、固液质量体积比、反应温度对FeBC吸附去除铀的影响;模拟某含铀矿井水化学组成,通过动态试验考察了FeBC对铀的吸附量及吸附性能。结果表明:在初始铀质量浓度20 mg/L、固液质量体积比0.1 g/100 mL、反应时间60 min、反应温度25℃条件下,FeBC对铀的吸附效果较好;在吸附原液铀质量浓度2 mg/L、流量5 mL/min条件下,用50 g FeBC吸附铀,铀吸附量为6.8 mg/g,饱和吸附量为7.2 mg/g,吸附性能良好。     

Ti/Ce复合氧化物的制备及改性研究

采用燃烧法制备单体氧化物,异相成核沉淀法制备Ti/Ce复合氧化物并对其进行改性.采用XRD、IR、UV-vis、SEM对Ti/Ce复合氧化物进行了表征.对制备的样品进行改性研究,考察了改性剂类型、改性温度、酸度、改性剂用量等条件对改性效果的影响,得出改性工艺的最佳条件.对于CeO2/TiO2:改性剂选择钛酸酯偶联剂,温度45℃,时间60min,pH值为7,改性剂用量为5％(质量分数).TiO2/CeO2:改性剂选择钛酸酯偶联剂,温度55°C,时间60min,pH值为6,改性剂用量为5％.改性后可增强样品在基体中的可溶性,扩大其适用范围.     

用离子交换法从钨溶液中分离钼

对D501树脂在钨、钼分离中的应用和防止高酸度下钨酸沉淀进行了研究。采用静态法研究了温度、酸度、时间、料液浓度对树脂吸附钨、钼的影响,测定了吸附速率常数和吸附反应的热力学函数;采用动态法测定了树脂的饱和吸附容量,研究了接触时间,m(Mo)/m(WO3)对分离效率的影响及钨、钼在D501树脂上的解吸特性。结果表明,当料液中加入钨质量9%的H2O2,pH=1时,用D501树脂吸附可使钨、钼得到较好的分离。当料液中m(Mo)/m(WO3)=3.65×10-4,树脂床体积10mL,吸附流速为10mL/h时,一定体积段的吸附流出液中,钼、钨分离效率可达95%。     

Ce0.75Nd0.25O1.875复合氧化浸出条件的研究

利用Ce3+Nd3+不同配比的二者混合碳酸稀土在不同温度下的焙烧产物为原料,研究了不同焙烧温度、不同Ce3+Nd3+配比和不同浸出酸度对Ce0.75Nd0.25O1.875酸溶性的影响,找出生成Ce0 75Nd0.25O1.875的最稳定条件.