D001型阳离子交换树脂吸附Cr(Ⅲ)的平衡特性及动力学

研究了用D001阳离子交换树脂从废水中吸附Cr(Ⅲ),探讨了吸附过程热力学和动力学。结果表明:Redlich-Peterson模型能很好地描述吸附平衡过程;热力学参数ΔG0,ΔH0,ΔS0,表明树脂吸附Cr(Ⅲ)是自发、吸热和熵增过程;吸附过程符合准二级动力学模型;反应活化能为27.45kJ/mol,吸附过程受颗粒扩散控制。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

钛酸锶钡纳米粉体的制备及其对铬(Ⅵ)和铬(Ⅲ)吸附性能

用草酸盐共沉淀法制备了高纯纳米钛酸锶钡粉体(BST),对其结构和对水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附性能进行研究。结果表明:该法合成的BST为棒状,是钙钛矿结构,平均粒径为36nm;常温下,pH<2.0时,Cr(Ⅵ)可被纳米BST定量吸附,而Cr(Ⅲ)不被吸附;当pH>13.0时,Cr(Ⅲ)可被纳米BST定量吸附,而Cr(Ⅵ)几乎不被吸附,因此,可以通过改变介质的pH值,实现Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的吸附分离。吸附于纳米BST上的Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ),分别用1mol/LNaOH溶液和0.2mol/L盐酸解脱     

TiCl_4-AlCl_3水解制备金红石TiO_2对Cr(Ⅵ)吸附研究

为研究金红石TiO_2对Cr(Ⅵ)的吸附,利用TiCl_4-AlCl_3水解制备球形的金红石TiO_2颗粒.在金红石TiO_2对Cr(Ⅵ)的吸附实验中,研究了时间、pH和Cr(Ⅵ)初始浓度对吸附的影响.利用伪一级、二级动力学模型和Webber-Morris模型对吸附动力学数据进行分析,并计算吸附过程的△G0,探究该吸附过程的机理.结果表明:金红石TiO_2对Cr(Ⅵ)的吸附平衡时间约为30 min,适宜的吸附pH值为5,平衡吸附容量随Cr(Ⅵ)初始浓度的增加而增加,当Cr(Ⅵ)浓度为800 mg/L时,吸附容量达到24.38 mg/g.吸附动力学更符合伪二级动力学模型,△Gθ的计算值为-5.679 kJ/mol,表明吸附过程为自发的化学反应过程. Webber-Morris模型拟合结果表明,金红石TiO_2对Cr(Ⅵ)的吸附主要以颗粒表面吸附为主.     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

离子液体改性花生壳对铬离子的吸附行为与机制

研究了用离子液体改性花生壳,并考察了改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附行为与机制.结果表明:在改性花生壳用量10 g/L、温度50℃、初始Cr(Ⅵ)质量浓度10 mg/L条件下,改性花生壳对Cr(Ⅵ)的吸附率达99.82％;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,吸附发生在均匀的吸附点位上,理论最大吸附量qm=9.70 mg/g;RL=0.221<1,表明吸附过程为优惠吸附;吸附过程符合准二级动力学模型,动力学常数k2=0.0452 g/(mg·min),理论平衡吸附量qe=1.14 mg/L,表明吸附过程主要为化学吸附.     

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     

110^＊树脂吸附镥的行为研究

在pH=5.70的HAc-NaAc缓冲体系中,110*树脂对镥(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为319mg/g,用0.3～0.5 mol/L HCl溶液可定量解吸镥(Ⅲ).测得表观吸附速率常数k298=3.00×10-5s-1.树脂吸附镥(Ⅲ)的行为遵守Freundlich方程.测得298 K时吸附反应热效应△H=16.54kJ/mol,表观吸附活化能Ea=9.57kJ/mol.用红外光谱法探讨了树脂吸附镥(Ⅲ)的反应机理,认为110*树脂对镥(Ⅲ)的吸附为化学吸附.     

膨润土的钛柱撑改性及吸附电镀废水中的Cr(Ⅵ)试验研究

研究了以钛酸丁酯Ti(n-C₄H₉O)为原料，无水乙醇为有机溶剂，采用溶胶-凝胶法制备钛柱化剂，再用所制备钛柱化剂对膨润土进行钛柱撑钠化改性。借助SEM与XRD表征了钛柱撑改性膨润土的结构和物相。考察了溶液pH、吸附时间、改性膨润土用量对电镀废水中Cr(Ⅵ)吸附去除的影响及反应动力学和热力学。结果表明：改性后膨润土对电镀废水中Cr(Ⅵ)的去除效果明显；对100 mL初始质量浓度4.0 mg/L、pH=4.0的含Cr(Ⅵ)溶液，在改性膨润土用量10 g/L、室温9 min条件下吸附，Cr(Ⅵ)吸附率达98.0%;废水pH对Cr(Ⅵ)去除效果影响较大；吸附过程可用Langmuir等温吸附模型描述，Cr(Ⅵ)饱和吸附量为3.05 mg/g,吸附反应以化学吸附为主；钛柱撑改性膨润土的循环使用性能还需进一步改进，后续应采取复合改性方式进一步提高其对Cr(Ⅵ)的去除能力。     

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.      

La-SIIPs对镧离子的吸附性能研究

采用离子印迹技术，以聚乙烯醇-明胶交联复合物为基质，4-氨基苯硫酚为螯合剂，戊二醛为交联剂，La(Ⅲ)为模板进行交联聚合制备了La(Ⅲ)表面印迹聚合物(La-SIIPs)。通过红外光谱、扫描电镜进行表征，吸附实验考察了La(Ⅲ)初始浓度、吸附时间、吸附体系pH值等因素对La-SIIPs吸附性能的影响。结果表明，La-SIIPs在浓度60 mg/L时出现拐点、120 min达到吸附平衡、在pH=5的酸性环境中表现出良好的吸附性能；在La(Ⅲ)与共存离子Al(Ⅲ)、Mg(Ⅱ)、Ca(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)组成的混合吸附体系中，La-SIIPs对La(Ⅲ)具有较好的识别作用，呈现出良好的吸附选择性。La-SIIPs对La(Ⅲ)吸附过程符合Langmuer等温吸附模型和二级动力学吸附模型，以化学吸附为主。