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。     

GO/AT复合材料的制备及其吸附性能分析

采用溶液共混法制备氧化石墨烯(GO)/凹凸棒石(AT)复合材料,探讨GO含量对复合材料吸附性能的影响,并对复合材料的组成和微观结构进行了表征和分析。结果表明,当GO/AT的质量比为3/4时,复合材料对盐酸四环素的吸附效果最佳,吸附率达到93.06%。进一步探讨了吸附时间、盐酸四环素初始浓度和溶液pH条件对复合材料吸附性能的变化,分析了复合材料吸附盐酸四环素的过程;GO/AT复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合准二级动力学方程,其表观吸附活化能为37.19 kJ/mol,此吸附过程以静电吸附为主;对盐酸四环素的吸附行为符合Langmuir等温式,在研究的温度范围,吸附焓变(ΔHO)为7.77 kJ/mol,吸附自由能变(ΔGO)<0,吸附熵变(ΔSO)为57.62 J/(mol·K),表明该吸附是吸热、自发、熵增过程。     

亚胺基二乙酸树脂吸附铈(Ш)的研究

用树脂吸附的方法研究了铈的富集及回收。测定了在不同介质pH值、温度、吸附时间等因数对吸附的影响。结果表明:亚胺基二乙酸树脂在pH=6.00的HAc-NaAc体系中吸附最佳,静态饱和吸附容量为173 mg/g;吸附速率常数k298=1.00×10-4s-1,吸附活化能ΔEa=10.9 kJ/mol;用0.1—2.0 mol/L HCl可定量洗脱;吸附等温线符合Freundlich经验式;树脂功能基与铈的配位摩尔比为3∶1;用化学和红外光谱的方法探讨了吸附机理。     

对硝基氯苯与牛血清白蛋白的相互作用研究

在模拟动物体生理条件下,用荧光光谱、三维荧光光谱、同步荧光光谱、紫外-可见吸收光谱等方法研究了在不同温度下,对硝基氯苯(PCNB)与牛血清白蛋白(BSA)结合反应的光谱行为。试验发现,PCNB对BSA有较强的荧光猝灭作用。用Stern-Volmer和Lineweaver-Burk方程及热力学方程分别处理试验数据,发现BSA与PCNB发生反应生成了新的复合物,属于静态荧光猝灭,得到了它们相互作用的生成常数KLB(1.557×104L/mol)、热力学参数(ΔHθ=-89.962kJ/mol,ΔSθ=-217.98J/K,ΔGθ=-23.93kJ/mol)和结合位点数(1.080)等。位点竞争实验结果显示PCNB与BSA的作用位置主要在BSA的SiteⅠ(Sub-domainⅡA)位。证明二者主要靠氢键和范德华力结合,同时用三维荧光光谱及同步荧光光谱法探讨了PCNB对BSA构象的影响,为研究PCNB的毒性和生物学效应提供了重要信息。     

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。     

石墨烯对4-硝基苯酚的吸附性能研究

采用氧化-还原法制备了石墨烯,研究其吸附水中4-硝基苯酚的性能。结果表明,pH为1.0时石墨烯对4-硝基苯酚的吸附量最大;4-硝基苯酚的吸附率随石墨烯用量增加而增大,随4-硝基苯酚初始浓度的增大而逐渐减小,温度的提高有利于石墨烯对4-硝基苯酚的吸附。4-硝基苯酚在石墨烯上的吸附等温线和动力学分别符合Redlich-Peterson等温吸附模型和拟二级动力学模型,该吸附过程是吸热的且为单分子层吸附。热力学参数吉布斯自由能ΔG<0证实4-硝基苯酚在石墨烯上的吸附过程可自发进行,熵变ΔS>0表明该吸附是一个熵驱动过程,焓变ΔH=75.88 kJ/mol和活化能E=51.87 kJ/mol表明该吸附是化学吸附。     

基于离子交换的乙二醇富液脱盐实验研究

为简化深水气田乙二醇回收系统,采用离子交换工艺替代常规乙二醇脱盐工艺,对乙二醇吸附脱盐进行实验研究。通过静态吸附脱盐实验,在含盐乙二醇富液体系中对4种离子交换树脂进行了筛选,并对筛选出的树脂进行了吸附热力学研究。根据吸附能力,筛选出D113阳离子交换树脂和D201阴离子交换树脂用于实验,阴阳树脂体积比例为2∶1时上清液呈中性,阴阳混合树脂用量为200 mL/L,脱盐率为73.89%。D201树脂吸附Cl^-过程中的熵变ΔS为-26.605 J/(mol·K)、焓变ΔH为-13.386 kJ/mol, D113树脂吸附Ca-过程中的熵变ΔS为-26.605 J/(mol·K)、焓变ΔH为-13.386 kJ/mol, D113树脂吸附Ca⁽²⁺⁾过程中的熵变ΔS为-95.794 J/(mol·K)、焓变ΔH为-32.220 kJ/mol,吸附过程符合Langmuir模型,吉布斯自由能变ΔG<0,表明树脂在乙二醇富液中的吸附是放热、自发的过程,D113和D201树脂可用于乙二醇富液脱盐。     

阴离子交换树脂对磺基水杨酸的吸附解吸性能

用阴离子交换树脂(D201)吸附的方法研究了磺基水杨酸的富集及回收。测定了溶液的pH值、温度、吸附时间等因素对吸附的影响,探讨了吸附的热力学和动力学特性。结果表明:D201树脂在pH=2—11时,吸附能力最好,等温吸附服从Freundlich经验式,吸附动力学符合Lagergren一级速率方程,颗粒内扩散是速率控制步骤之一,膜扩散也共同影响着吸附过程。在295—313 K条件下,磺基水杨酸吸附质量分数为380—420 mg/g的吸附焓变为-13.73—-8.422 kJ/mol,自由能变为-19.89—-21.45 kJ/mol,吸附熵变为20.88—41.62 J/(K.mol),吸附速率常数为0.025 3—0.056 5 min-1,吸附活化能为34.04 kJ/mol。315 K下用质量分数10%NaCl+2%NaOH溶液可定量洗脱,洗脱率达99%。     

离子交换树脂吸附苯酚的性能研究

研究了717强碱阴离子交换树脂对苯酚的吸附性能。结果表明,在pH=10~13时,吸附能力最好。等温吸附符合Freundlich和Langmuir经验式。在293~313 K条件下,苯酚吸附量为220~260 mg/g的吸附焓变为-13.69~-12.02 kJ/mol,吸附自由能变为-7.02~-7.21 kJ/mol,吸附熵变为-22.76~-15.37 J/(K.mol)。吸附动力学符合Lagergren准二级速率方程,吸附速率常数为8.5×10-4~2.74×10-3g/(mg.min),吸附活化能为44.1 kJ/mol。303 K下其静态累积饱和吸附容量为399.8 mg/g(4.253 mmol/g)。用0.05 mol/L HCl溶液能定量洗脱苯酚,洗脱率达99%。     

D201树脂对水杨酸的吸附热力学与动力学

以D201大孔阴离子交换树脂对水溶液中水杨酸的吸附热力学和动力学特性进行了研究。结果表明:在pH=3~12时,吸附能力最好。等温吸附服从Freundlich经验式。在298~318K条件下,水杨酸吸附量为100~120 mg/g的吸附焓变为-7.38~-5.00 kJ/mol、自由能变为-8.46~-9.37 kJ/mol、吸附熵变为3.62~13.74 J/(K.mol)。吸附动力学符合Lagergren一级速率方程,吸附速率常数为0.0472~0.124/min,吸附活化能为38.1 kJ/mol。颗粒内扩散是速率控制步骤之一,膜扩散也共同影响着吸附过程。303 K下用5%NaCl+2%NaOH溶液可定量洗脱,洗脱率达99%。