大孔弱碱树脂对邻苯二甲酸的吸附性能研究

研究了大孔弱碱树脂D309(聚苯乙烯系)和PVP(聚乙烯吡啶系)树脂对水溶液中邻苯二甲酸的吸附性能,探讨了溶液的pH和无机盐对树脂吸附邻苯二甲酸的影响。结果表明,这2种树脂对邻苯二甲酸均具有良好的吸附性能,其对邻苯二甲酸的吸附都同时满足Langmuir和Freundlich等温吸附方程:D309树脂通过Lowis作用和静电作用吸附邻苯二甲酸,PVP树脂对邻苯二甲酸的吸附行为是氢键所致。吸附是一放热过程且能够自发进行。     

偏苯三酸酐修饰的吸附树脂对苯酚和对硝基苯酚的吸附研究

通过后交联及化学修饰反应制备了偏苯三酸酐修饰的超高交联吸附树脂(TMA),研究了TMA树脂对苯酚和对硝基苯酚的吸附行为。结果表明,TMA树脂具有较高的比表面积和较丰富的微孔,对苯酚和对硝基苯酚均具有较好的吸附性能,且吸附过程为典型的物理吸附,其等量吸附焓变、自由能变和熵变均为负值。Langmuir和Freundlich等温方程均能较好地拟合苯酚和对硝基苯酚在TMA树脂上的吸附等温线。吸附动力学过程符合准一级动力学方程,颗粒内扩散过程是TMA树脂吸附苯酚和对硝基苯酚的主要控制步骤。     

乙基纤维素修饰的超高交联吸附树脂对四环素的吸附行为

通过Friedel-Crafts反应和化学修饰反应制备了乙基纤维素修饰的超高交联吸附树脂ECMR,采用傅里叶变换红外光谱和比表面及孔径分析对树脂结构和表面参数进行分析表征。通过静态吸附.脱附、吸附动力学和小柱吸附-脱附实验探讨了ECMR树脂对四环素的吸附行为。结果表明:ECMR树脂的BET比表面积为1083.9m~2/g,微孔面积为885.7 m~2/g。与NDA150相比,ECMR树脂对四环素具有更好的吸附性能,2种树脂对四环素的吸附量均随着温度升高而增加,吸附过程存在着较强的不可逆的化学吸附作用。2种树脂对四环素吸附动力学过程符合准一级方程,颗粒内扩散是吸附过程的主要控制步骤。小柱吸附-脱附结果表明ECMR:树脂对四环素的饱和吸附量较大,Methanol/4%NaOH(V_1/V_2=1/1)的溶液能够很好的使ECMR树脂再生。     

没食子酸修饰树脂吸附香兰素动力学与热力学行为

通过氯甲基化的苯乙烯-二乙烯苯共聚物的后交联及没食子酸的化学修饰反应制备了新型没食子酸修饰树脂,并探讨其对水溶液中香兰素的吸附动力学和热力学行为。研究结果表明,没食子酸化学修饰树脂具有较高的比表面积和较丰富的微孔,对香兰素具有良好的吸附性能,吸附量随着温度的升高而下降。吸附过程可用准一级动力学吸附方程进行拟合,颗粒内扩散是没食子酸修饰树脂吸附香兰素过程的主要控制步骤。香兰素在没食子酸修饰树脂上的吸附为放热的自发过程,以物理吸附为主。Langmuir和Freundlich吸附等温方程均能够较好地拟合吸附等温线。     

三氯甲烷在金属有机框架膜上的吸附过程监测

采用石英晶体微天平（QCM）技术动态监测三氯甲烷在[Cu（C24H22N4O3）]·CH2Cl2金属有机框架膜（Cu—MOFs）上的吸附动力学．吸附与解吸过程中膜质量的变化由QCM的频率变化实时传感测量,结果表明,吸附过程符合假二级动力学模型,其中在三氯甲烷蒸气压条件下的吸附速率常数为在1．01×10^5PaNz存在下速率常数的1．4-2．1倍,半数以上的吸附量相对于气相浓度稀释呈现可逆吸附特征。吸附等温线符合Langmuir等温式,在蒸气压与1．01×10^5PaN2存在条件下（25℃）,三氯甲烷在厚度为0．337μm Cu—MOFs上吸附的平衡常数分别为6．47与3．93L／g,最大吸附量分别为27．2与24．7μg／cm^2。     

实时监测阴离子表面活性剂在石英表面的吸附

在 pH >2的水溶液中 ,石英表面带负电荷。当以Ca2 + 作为吸附桥时 ,阴离子表面活性剂能够吸附在石英表面上 ,以液隔电极式压电传感器实时监测该吸附过程中的质量变化 ,获得吸附动力学参数。     

蛋白质在硅烷膜表面吸附特性的压电传感监测

在压电石英晶片表面自组装修饰末端为胺基的硅烷膜,该膜在酸性和中性pH条件下带正电荷,可通过静电引力吸附带负电荷的牛血清白蛋白(BSA),吸附过程中的质量变化可通过石英晶片的谐振频率变化实时监测。结果表明:该吸附过程虽然为部分不可逆,但吸附等温线符合Langmuir方程,吸附速率常数为0.0117 L.g-1.s-1,吸附平衡常数为2.87 L.g-1,表观饱和吸附量Γ∞=0.954μg.cm-2。     

汞在泥炭上的吸附特征研究

采用批次法研究了汞在三江平原泥炭、吉林双阳泥炭上等温吸附特征及介质pH值、背景离子浓度的影响。实验结果表明:两种泥炭吸附等温线均同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,而与Langmuir方程的拟合效果更好; 在溶液汞浓度相同时,温度升高,泥炭对汞的吸附量降低;在相同的条件下,三江平原泥炭对汞的吸附量大于吉林双阳泥炭对汞的吸附量;两种泥炭对汞的吸附量受pH值的影响明显且都在pH 6.0左右具有最大的吸附量;在酸性条件下,吸附介质的pH值升高利于泥炭对汞的吸附;介质的离子浓度升高,可以使两种泥炭对汞的吸附量迅速降低。     

不同利用方式下黄泥土中胡敏酸对芘的吸附特性初探

采用高效液相色谱法测定三种不同利用方式下黄泥土中胡敏酸对芘的吸附效应。结果表明:桑园、水田、水杉土壤中胡敏酸对芘的吸附在低浓度范围近似线性,而浓度较高时,吸附曲线的非线性增强,三者呈现相似的非线性吸附。但是,十年时间的不同利用方式对土壤中胡敏酸元素组成影响较小,桑园、水田、水杉土壤中胡敏酸对芘的吸附分配系数有一定差别,说明不同胡敏酸对芘的吸附能力不同,必然与其组成结构有关。不同利用方式下黄泥土中胡敏酸对芘的吸附等温线用Freundlich等温方程拟合效果很好,均达到显著相关。     

应用分子力学研究表面吸附能的可行性

为了节省计算时间和资源,研究真实体系的表面吸附问题,少数科研工作者采用分子力学研究分子的表面吸附问题。但是我们知道分子力学方法采用了“Born-Oppenheimer”近似,忽略了电子的运动,只计算与原子核位置相关的体系能量,因此不能求解与电子运动和分布相关的问题。然而表面吸附可以划分为物理吸附和化学吸附两种情况。在物理吸附过程中,分子的电子运动和分布并没有发生变化。而在化学吸附过程中,分子的电子运动和分布发生了变化。那么用分子力学来研究表面吸附中的物理吸附过程忽略化学吸附,到底会对最终的吸附分析造成多大的误差呢?用分子力学来研究表面吸附究竟是否可行呢?为了消除这些困惑,我们通过分子力学优化计算得到了TiO_2(110)表面对无机分子(H_2O,CO_2),有机小分子(CH_3OH,CHOOH,CH_2O),共轭分子(Bi-isonicotinic acid)的分子吸附能,并将这些吸附能与实验,其他量化计算(DFT,PM3)的结果进行对比。我们的数据表明,用分子力学计算得到的吸附能与实验值,量化计算值都相当接近。因此用分子力学来研究表面吸附是可行的。     

煤表面对多个氧分子的多层吸附机理研究

应用密度泛函理论,在6-311水平上研究煤表面与氧的吸附作用,比较煤吸附5个氧分子,其表面与氧分子化学键的变化情况,吸附后氧分子的键变长,但不断裂,煤表面的变化很小,证明煤表面吸附5个氧分子是物理吸附,根据优化后的几何结构,证明还是多层吸附.其中侧链吸附的氧分子键长变化最大,由1.2582 A变为1.3244 A,说明侧链吸附的氧分子最活泼.从电荷集居数分析可知,原子中电子转移的多少与化学键的变化成正比,转移越多,化学键变化越大.煤表面与5个氧分子组成的吸附态中,氧分子的振动频率变小,计算其吸附能为409.68 kJ/mol.     

土壤中磷吸附的能量特征

应用同位素(32P)示踪法,对陕西省四种土壤中磷素运移动力学特征进行研究得出(1)提出溶质运移动力学研究命题具有必要性和实际意义;有助于进一步对溶质运移机理进行探讨;(2)将过渡态理论移植到磷运移动力学中加以应用是可行的,所求出的磷运移活化能(Ey++)和假热力学参数--活化焓(△Hy++)、活化自由能(△Gy++)和活化熵(△Sy++)可从不同的角度反映出磷运移过程中的能量变化,本文拟就这方面作一探讨性研究.     

Selective adsorption of solvents in a multiscale device

We have incorporated microspheres, from 50 to 80 μm in diameter, of periodic mesoporous organosilica (inner surfaces up to 1,000 m²/g and pore sizes in the nanometre range) with two types of organic functionalities (benzene and ethane bridges, respectively) inside microstructured channels (each 200 μm wide and 100 μm deep) and, exemplarily, monitored by Raman microscopy (Raman spectroscopy through microscope optics) that the temperature characteristics of the adsorption–desorption equilibria of benzene and ethanol vary significantly with the type of organic functionality of the microspheres and the pore morphology. The integration of this class of nanostructured material into devices by means of microchannels is a promising novel approach to, among others, substance separation in analytics, micro process engineering, and micro chemistry.     

真空吸附在薄型铝材零件加工中的应用

公司新产品试制过程中有一批导烟板系列零件,外形纤薄且为铝合金材料,无法完全使用传统夹具装夹或磁性吸附方式固定零件来完成零件数控成形加工。我们通过真空吸附装夹加工的应用,最终完成了零件试制加工任务。该套真空吸附加工方案的应用,为其他薄型铝材零件装夹加工提供了有益的借鉴。     

3种环烷烃在MCM-41分子筛内吸附的分子模拟

MCM-41是具有高比表面积和大容量的吸附剂和催化剂载体。本研究用MD方法对MCM-41模型进行结构最优化,并分析了孔径分布、X射线衍射、原子相对浓度和孔表面粗糙度性质。用GCMC方法模拟300 K时,3种环烷烃(环戊烷、环己烷和甲基环戊烷)在MCM-41中的吸附行为。模拟结果表明:三组分混合吸附时存在竞争吸附,单组分饱和吸附量从大到小依次为:环戊烷甲基环戊烷环己烷。     

Luminescence response of ZnO nanowires to gas adsorption

Zinc oxide nanowires were synthesized by means of evaporation–condensation technique and their green photoluminescence emission at room temperature was studied during exposure to nitrogen dioxide, ethanol and humidity. A reversible modification of static photoluminescence efficiency was obtained upon exposure to low concentrations of nitrogen dioxide. The optical sensor was able to detect NO₂ values as low as 0.1 ppm in dry air, that is the attention level for outdoor detection. Time-resolved photoluminescence measurements in presence of NO₂ showed small modification of recombination rates and lifetimes due to introduction of quencher gas. The results support a surface static quenching model, according to which the gas molecules suppress a fraction of radiative transitions instead of merely reducing their probabilities.     

几种含氮化合物在MoS_2晶面的吸附研究

油品中的含氮化合物易使加氢脱硫催化剂中毒,对脱硫反应有很强的抑制作用,因此,研究含氮化合物在加氢脱硫催化剂上的吸附行为,对了解其对加氢脱硫反应的作用机理有重要意义。本文利用基于密度泛函理论(DFT)的Vienna ab-inito simulation package(VASP)程序包计算了碱性含氮化合物(喹啉、吡啶、苯胺)、非碱性含氮化合物(吲哚和咔唑)在硫化钼(MoS_2)晶体表面吸附形式和吸附能。研究结果表明:5种含氮化合物的平行吸附能大于倾斜和垂直吸附能,它们最可能以平行吸附的形式自发的吸附在MoS_2晶面上。碱性含氮化合物中喹啉的吸附能最大、吡啶其次、苯胺最小;非碱性含氮化合物咔唑的吸附能大于吲哚;咔唑的吸附能略大于喹啉。     

NO在Cu-ZSM-5上吸附机理的量化研究

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法,在LanL2DZ基组下,研究了NO在铜离子交换型沸石分子筛催化剂(Cu-ZSM-5)上的吸附情况。首先优化了吸附模型的几何构型参数,然后通过分析Mulliken电荷分布和轨道布居数,进一步探讨了NO在Cu-ZSM-5上吸附成键和活化机理。结果表明:与非负载型Cu相比,Cu-ZSM-5对NO的吸附和活化性能均有提高(其中,负载型Cu~0对N-O键的拉长效应以及吸附能分别为:E=146.2～175.5 kJ·ml~(-1),r=0.065～0.088 A;负载型Cu~+对N-O键的拉长效应以及吸附能分别为:E=105.8～120.8 kJ·mol~(-1),r=0.006～0.012 A)。轨道分析还表明:Cu的3d和4s电子通过dsp杂化参与π~*反馈而导致NO的活化,同时Cu的σ价电子与NO的5σ电子排斥作用的减小是吸附能增加的主要原因。通过相关系列的量化研究,将为氮氧化物NO_x(NO+NO_2)的去除寻找合适的有应用价值的高效催化剂及最佳的去除条件提供理论依据。     

纳米金膜对VSCs吸附的研究

研究纳米Au膜在常温下对液态挥发性硫化物(VSCs)的吸附能力,实验采用多种浓度的正丙硫醇作为被检测气体,以不同的Au膜粗糙度和Au膜厚度进行测试,结果发现,在粗糙度p≤1 nm的基底上,Au膜厚度为9~15 nm,吸附后再进行加热处理,Au膜呈现出重复性好的吸附特点。