偏钛酸型锂吸附剂的合成及吸附性能

以TiO2和Li2CO3为原料,采用固相法合成偏钛酸型锂吸附剂前躯体Li2TiO3,将该前躯体经过盐酸洗脱锂,得到偏钛酸型锂吸附剂H2TiO3,其中锂的抽出率达到98.86%,钛几乎不溶损.对TiO2、Li2TiO3、H2TiO3以及H2TiO3吸附锂后的样品进行XRD和SEM表征.研究偏钛酸型锂吸附剂H2TiO3对锂离子的吸附性能,并用伪一级动力学方程和伪二级动力学方程对吸附过程进行拟合,计算相应的速率常数.结果表明:H2TiO3对锂离子具有较大的吸附能力,在LiOH溶液中对锂离子的吸附容量为39.8 mg/g;吸附过程符合伪二级动力学方程,表明吸附过程主要为化学吸附,吸附平衡数据符合Langmuir 等温吸附方程.     

锂离子吸附剂(H2TiO3)的合成及吸附性能

选取TiO2为钛源、Li2CO3为锂源,采用高温固相法合成锂吸附剂前躯体Li2TiO3,并探讨锂钛比、焙烧温度、焙烧时间等因素对合成Li2TiO3性质的影响.将Li2TiO3用一定浓度的盐酸酸洗脱锂后制得偏钛酸型锂吸附剂H2TiO3,酸洗过程中锂的抽出率达到98.86％,而离子筛中的钛溶损却很小.采用XRD和SEM等分析手段对TiO2、Li2TiO3和H2TiO3及其吸附锂后的样品进行表征.最后应用伪一级和伪二级动力学方程对H2TiO3的吸附性能进行研究,并对吸附过程进行拟合从而计算相应的速率常数.结果表明:H2TiO3对锂离子具有较大的吸附能力,吸附过程符合伪二级动力学方程,表明吸附过程主要为化学吸附:在LiCl溶液中的吸附平衡数据符合Langmuir 等温吸附方程,表明吸附过程为单层吸附.     

利用天然二氧化锰吸附铜（英文）

软锰矿的主要成分为MuO2,其可作为一种低成本的吸附剂使用,研究其对废水中铜离子的吸附分离作用。研究Cu(II)离子的初始浓度、溶液初始pH值、吸附剂用量和粒度对吸附过程的影响。结果表明:随着吸附剂的用量增加,吸附铜的比例增大。在不同铜浓度下,溶液的初始pH值为自然状态时的吸附量最大。当初始溶液浓度、初始p H值、接触时间、搅拌速度、粒径大小和吸附剂用量分别为0.0025 mol/L、自然状态、180 min、200 r/min和6 g/L时,软锰矿对铜的吸附率为96.5%。对吸附过程中的等温吸附曲线和动力学进行研究。结果表明:该平衡吸附数据符合Langmuir等温模型,而过程的动力学符合伪二阶动力学模型。     

采用水泥制粒的赤泥脱除水溶液中的镉离子(英文)

采用湿赤泥添加水泥作为粘结剂的方法制备出一种新型粒状吸附剂材料,并评价这种粒状赤泥材料脱除水溶液中镉离子的潜力。直接向湿赤泥中添加 2%-8%的水泥,研究不同水泥添加量和保养时间对粒状赤泥基吸附剂材料的粉化率和比表面积的影响。结果表明,在 2%的水泥添加量下保养 6d 后的粒状赤泥的结构特性和强度等参数达到了较好的水平。在pH为6.5,温度分别为 30、40 和 50℃及不同 Cd2+浓度溶液的条件下,进行吸附实验研究。结果表明,随着温度的升高吸附性能提高,并以此采用伪二级动力学模型进行吸附动力学模拟,得到了相关的模型参数。     

羊栖菜对水环境中Cd~(2+)的吸附特性

以非活性羊栖菜粉为吸附剂,研究羊栖菜对水溶液中Cd~(2+)的吸附特性。结果发现:在最佳吸附pH为5,温度为313.15K,吸附剂浓度为1g/L,Cd~(2+)初始浓度为40mg/L左右时,羊栖菜对镉离子的去除率的最大值为92.54%,且吸附10 min时,即达到最大去除率93.95%;在60 min时,基本达到吸附平衡,羊栖菜对Cd~(2+)的去除具有快速、去除率高的特点。动力学实验数据符合准二级动力学模型,Langmuir对热力学实验平衡数据的拟合较高,最大理论吸附容量为68.49 mg/g。通过方程拟合和SEM分析发现吸附过程发生了离子交换。FTIR分析显示,羟基、羧基等官能团在吸附过程中发挥了作用,通过解吸可以实现羊栖菜粉的再生和循环利用。     

MnO2·0.5H2O的固相法制备及其对Li+的吸附动力学

采用两步固相法制备锂离子筛MnO2.0.5H2O,采用X射线衍射仪和相关动力学模型研究MnO2.0.5H2O的结构及其吸附性能,探讨离子筛对盐湖卤水中各主要金属离子的分离特性及循环吸附性能。结果表明:溶液pH值的升高有利于离子筛对Li+的吸附,但在较强的碱性溶液中离子筛的溶损相应增加;吸附数据对伪二级动力学方程和Langmuir吸附等温方程拟合较好,相关系数分别达0.998和0.993以上;动边界模型中各控制步骤方程的线性拟合都不够理想;离子筛对Li+具有较好的选择性和较优的循环吸附性能。这表明:吸附过程为化学吸附过程,且为单层吸附;吸附过程是一个复杂过程,是多个控制步骤共同作用的结果。     

铜离子在氨基化磁性纳米粒子上的吸附行为及吸附机理

通过溶胶?凝胶法制备氨基修饰的磁性纳米粒子。以紫外分光光度法为检测手段,采用静态批次实验研究不同实验参数(吸附时间、溶液 pH 和溶液温度)对铜离子吸附的影响。对铜离子的动力吸附学过程符合准二级动力学模型。准一级动力学模型证明其对铜离子的吸附是一个基于内部粒子扩散的过程。吸附等温线数据既符合Langmuir吸附等温模型又符合Dubinin?Radushkevich吸附等温式。随着溶液pH的增加和温度的升高,水中铜离子的去除效率也增加。另外,铜离子在低 pH 时可以很容易地从吸附材料上面洗脱下来,并且在材料重复使用5次之后,铜离子的回收率仍然保持在90.0%以上。根据吸附活化能和热力学实验结果,可以推断铜离子在吸附剂上的吸附机制是离子交换?表面络合。     

耐铅产絮克雷伯氏菌胞外聚合物EPS-07吸附水中Pb(Ⅱ)的特性

研究抗铅产絮菌株B-07胞外聚合物EPS-07作为吸附剂处理含Pb(Ⅱ)的废水的吸附性能。结果表明:当吸附时间为80 min,pH为5.5,吸附剂用量为0.8 g/L,溶液中Pb(Ⅱ)初始浓度为50 mg/L时,EPS-07对铅离子的吸附平衡容量为61.5 mg/g。吸附等温式能较好地用Langmuir模型表达,吸附动力学很好地符合准二级动力学模型。FT-IR结果表明,EPS-07与Pb(Ⅱ)的作用过程中,主要是羟基、羧基等基团参与了吸附作用。SEM观察显示EPS-07表面结构比较松散,EPS-07与Pb(Ⅱ)作用后,其表面变得致密并有结晶沉淀物出现。EDS图出现了Pb元素峰,表明Pb(Ⅱ)被吸附到EPS-07上面。     

强酸性阳离子交换纤维吸附铟的热力学

采用自制强酸性阳离子交换纤维对水溶液中In3+的吸附特性进行研究,在温度为293~323 K和研究的浓度范围内,强酸性阳离子交换纤维对In3+吸附平衡数据采用Langmuir、Dubini-Radushkevieh(D-R)、Freundlich、Temkin、Redlich-Peterson(R-P)和Koble-Corrigan(K-C)等6种等温吸附模型,对在不同温度下SACEF吸附In3+的等温实验数据进行线性和非线性拟合。结果表明:除Langmuir非线性拟合及Dubini-Radushkevieh模型之外,其余模型的线性及非线性拟合结果均较好,可以用于描述强酸性阳离子交换纤维吸附水中In3+的等温吸附行为,相关系数R2值都在0.9左右。综合考虑相关系数来看,Langmuir模型(线性拟合)最为适合。等量吸附焓表明:强酸性阳离子交换纤维对In3+吸附是吸热过程,水合In3+离子在强酸性阳离子交换纤维上的吸附焓大于0,是一个吸热、自发和熵增的过程,并对吸附行为进行了合理解释。     

乙二胺改性木屑黄原酸盐对水溶液中Cu（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）离子吸附平衡及动力学

使用乙二胺改性的木屑黄原酸盐对水溶液中的Cu（II）、Ni（II）离子进行吸附。在单离子体系中,考虑影响因素（温度、投加量）对Cu（II）、Ni（II）单离子吸附等温线的影响;并计算Cu（II）、Ni（II）离子吸附的热力学参数：吸附吉布斯自由能（△GΘ）、吸附过程的焓变（△HΘ）以及熵变（△SΘ）,表明此吸附是一个放热自发的过程。在 Cu（II）和Ni（II）双离子体系中,采用修正后的拓展Langmuir模型对体系的吸附情况可以进行很好的预测。在单离子体系和双离子体系中,吸附过程的数据均可通过准二级动力学模型进行描述;计算得到其对Cu（II）和Ni（II）单离子的吸附活化能分别为59.12和55.92 kJ/mol。结果表明,金属离子在改性木屑表面的吸附效果会受到另一离子存在的影响。     

螺旋藻粉生物质回收稀土元素Yb(Ⅲ):吸附等温线、动力学和热力学

研究以螺旋藻粉作为吸附剂从废水溶液中回收Yb(Ⅲ)的吸附特性和机理。利用SEM和XPS对吸附剂的表面结构以及元素价态进行分析,探究螺旋藻粉对Yb(Ⅲ)的吸附机理;通过吸附等温线、动力学和热力学模型分析螺旋藻粉对Yb(Ⅲ)的吸附特性。Langmuir模型表明,当温度为318K时,螺旋藻粉对Yb(Ⅲ)的最大吸附量为72.46mg/g。动力学实验结果表明,拟二级动力学模型能较好地模拟螺旋藻粉对Yb(Ⅲ)的吸附过程,化学吸附为螺旋藻粉吸附Yb(Ⅲ)的控速步骤。吸附-脱附循环实验结果表明,螺旋藻粉具有良好的稳定性和重复使用性,是一种高效且经济的Yb(Ⅲ)回收材料。     

8-羟基喹哪啶螯合树脂吸附钯(Ⅱ)的性能研究

用静态法研究了8-羟基喹哪啶螯合树脂在酸性溶液中吸附和解吸Pd(II)的性能，分析了吸附等温线和吸附动力学过程。结果表明，在0.6 mol/L HCl的介质中，树脂对Pd(II)的饱和吸附量为99.46 mg/g，吸附率为94.7%，解吸率达到95.6%；吸附过程符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型，准二级动力学Lagergren方程更适合描述此吸附过程。     

煅烧烧型Mg／Al—CO3双金属氧化物对水溶液中钒酸根离子的脱除

采用共沉淀法合成Mg/Al摩尔比为2：1的层状双金属氢氧化物Mg/Al-LDH,并在500℃下煅烧6 h得到煅烧双金属氢氧化物Mg/Al-CLDH。研究Mg/Al-CLDH对钒酸根的吸附性能,探讨镁铝摩尔比、吸附剂用量、溶液初始浓度、时间和温度等因素对吸附效果的影响,并对其吸附过程的动力学和热力学过程进行研究。研究表明：Mg/Al-CLDH 对钒酸根的吸附效果很好。该吸附过程符合准一级动力学方程,平衡吸附等温线很好地符合Langmuir方程,并且Langmuir方程拟合常数高达0.999。通过热力学计算发现ΔGΘ为负值,ΔHΘ为正值,表明此吸附本质上是吸热自发过程。吸附机理研究表明此吸附主要是表面吸附。     

纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌对铀的吸附性能与机理

以纳米Fe3O4磁性微粒负载啤酒酵母菌,制备一种新型铀吸附剂,考察其吸附铀的主要影响因素,即溶液pH值、铀初始浓度、吸附剂投加量及其粒度,分析吸附过程的反应动力学和等温吸附规律,并用扫描电镜和能谱仪分析吸附机理。结果表明:纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌(NFSC)吸附铀的最佳条件是pH值为7.0,铀初始浓度为60 mg/L,NFSC加入量为50 mg,NFSC的最佳粒径为12 nm。NFSC对铀的吸附动力学较好地符合准二级动力学模型,相关系数为0.999 6;吸附等温线均能符合Langmuir和Freundlich等温线模型,说明该吸附体系是一个单层覆盖与多层吸附相结合的模式。扫描电镜和能谱图表明:NFSC吸附铀后表面形态发生变化,且吸附过程中共存物理吸附和化学吸附,属于混合吸附类型。     

Kinetic and thermodynamic studies of adsorption of gallium(Ⅲ) on nano-TiO_2

Nano-TiO2 was employed for the adsorption of gallium from aqueous solution in batch equilibrium experiments to investigate its adsorption properties. It was found that the adsorption efficiency of Ga(Ⅲ) was more than 96% at pH 3.0. The adsorption capacities and rates of Ga(Ⅲ) onto nano-TiO2 were evaluated as a function of solution concentration and temperature. The results were analyzed using the Langmuir adsorption isotherms. Adsorption isothermal data could be well interpreted by the Langmuir model. The mean energy of adsorption, 15.81 kJ·mol-1, was calculated from the D-R adsorption isotherm. The kinetic experimental data properly correlate with the pseudo-second-order kinetic model. The thermodynamic parameters for the process of adsorption have been estimated. The △ H Οand △ GΟvalues of gallium(Ⅲ) adsorption on nano-TiO2 showed an endothermic and spontaneous nature of adsorption.     

Removal of cadmium and zinc ions from aqueous solution by living Aspergillus niger

1 Introduction Heavy metals like copper, mercury, chromium, cadmium, lead, nickel and zinc cause serious threat to environment, animals and human for their extreme toxicity[1]. Many industries including metal plating, mining, battery, pigment, dyestuff a…     

Thermodynamics and kinetics of adsorption for heavy metal ions from aqueous solutions onto surface amino-bacterial cellulose

Amino-bacterial cellulose (amino-BC) was prepared by chemical modification of bacterial cellulose(BC). The adsorption characteristics and mechanism of amino-BC were studied. The results show that adsorption data can be fitted well by Langmuir equation and the pseudo-second order kinetics, indicating that the adsorption of amino-BC would obey monolayer molecule adsorption and the main action was chemisorption. Meanwhile, the adsorption process was studied by the Elovich equation and the intra-particle diffusion model, indicating that the absorption characteristics of metal ions on amino-BC is controlled by both film diffusion and particle diffusion. The increase of reaction temperature will accelerate the adsorbing rate because of endothermic reaction.     

D301树脂吸附钼蓝的热力学与动力学(英文)

通过静态吸附实验,研究D301树脂对钼蓝的吸附热力学和动力学。结果表明:D301对钼蓝的吸附行为符合Freundlich等温方程;在不同温度下,D301吸附钼蓝的吸附焓变ΔH和吸附熵变ΔS均为正值,而吸附自由能变ΔG为负值,表明吸附是一个自发的、吸热过程,升温有利于吸附。动力学研究表明,此吸附过程符合双驱动模型,吸附过程主要受粒内扩散步骤控制,经拟合获得动力学总方程。     

Comparative study of linearized and non-linearized modified Langmuir isotherm models on adsorption of asphaltene onto mineral surfaces

In this paper, the Langmuir isotherm, originally derived for the adsorption of asphaltene extracted from shale oil and dissolved in toluene on Kaolin, Smectite, Fluorite and Hematite, was modified to fit the adsorption isotherm. The modified Langmuir isotherm parameters obtained from the four linear equations using the linear method differed. The aim of the proposed modification is based on the fact that direct application of the Langmuir isotherm often leads to poor data fitting. In the present communication, it is shown that the level of data fitting to the Langmuir isotherm can be improved by a simple modification through introducing a concentration dependent factor, X. The present paper discusses four modified Langmuir linearized isotherm models and one non-linear isotherm model: their coefficients are estimated and, for the study of non-linear isotherm model, genetic algorithm is used. A genetic algorithm procedure was utilized to optimize the modified Langmuir constants for a more accurate estimation of the set of model parameters. The obtained results demonstrated that the best fit was obtained using genetic algorithm. Furthermore, it was found out that from the surface minerals mentioned, Hematite mineral follows a multilayer adsorption isotherm.