离子交换树脂吸附分离1,3-丙二醇发酵液的研究

用大孔离子交换树脂吸附发酵液中的有机酸盐和1,3-丙二醇(1,3-PDO)。考察温度、树脂用量、pH等对吸附效果的影响,结果表明,D311树脂对乙酸钠和丁二酸钠具有良好的吸附效果,优化后吸附条件:温度45℃,pH=6,每100 mL溶液树脂用量为5 g。为了降低D311树脂对1,3-PDO的吸附,采用溴乙烷进行烷基改性,得到了高脱盐低1,3-PDO吸附的改性树脂。热力学研究表明,改性前后的D311树脂对1,3-PDO的吸附符合Langmuir方程,并且均是自发吸热的熵驱动的吸附过程。动力学研究表明,改性前后的D311树脂对1,3-PDO的吸附符合准一级动力学模型,烷基化改性使得活化能由4.4 kJ/mol提高到6.6 kJ/mol,有利于降低树脂对1,3-PDO的吸附。     

交联壳聚糖树脂对Au(Ⅲ)的等温吸附特性和吸附动力学

以戊二醛为交联剂、用硫脲进行接枝改性合成了交联壳聚糖树脂,研究其对Au(Ⅲ)的吸附特性,考察了pH值、吸附温度、吸附时间等因素对吸附过程的影响。结果表明:溶液pH值对吸附影响较大,最佳pH值在5.0左右;在实验浓度和温度范围内,树脂对Au(Ⅲ)的等温吸附数据与Freundlich模型拟合较好;吸附过程宏观表现为吸热过程;吸附动力学符合准二级动力学方程,表观活化能为41.12kJ/mol,吸附过程主要为化学吸附控制。     

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%。     

改性花生壳对活性黄的吸附性能研究

以甲醛和硫酸改性处理后的花生壳作为生物质吸附剂,对活性黄染料溶液吸附脱色性能进行了研究。考察了溶液的pH值、溶液的初始浓度、温度、吸附剂的用量及大小、吸附时间及溶液中的盐离子浓度等对吸附效果的影响,并对吸附动力学和热力学进行研究。结果表明,改性的花生壳吸附活性黄的最佳条件为:在染料浓度100mg/L、吸附剂的用量10 g/L、pH值为2.0、吸附时间在240 min的条件下,改性花生壳对活性黄的吸附率可达到99%以上;Langmuir型吸附模型能较好地描述改性花生壳对活性黄的吸附实验数据,该吸附过程符合准二动力学吸附模型,且吸附过程的Gibbs自由函数ΔG0,反应活化能Ea=20.60 kJ/mol,吸附反应可以自发进行。     

茶叶质铁的吸附性能及动力学研究

研究了改性茶叶对Fe3+的吸附性能及吸附动力学。探讨了溶液的初始浓度、pH值、时间和温度对吸附性能的影响,并采用Langmuir等温吸附方程和准二级动力学吸附速率方程探讨了等温吸附过程和吸附动力学过程。结果表明:改性茶叶对Fe3+吸附时,溶液最佳pH为0.8~0.9之间,Fe3+初始浓度大于1.40 mol/L,吸附温度范围为50~60℃,吸附60 min基本达到饱和;改性茶叶吸附Fe3+的吸附规律符合Langmuir等温吸附方程,在不同初始浓度下,改性茶叶吸附Fe3+的吸附过程符合准二级动力学吸附速率方程,活化能为Ea=12.73 kJ/mol,该吸附行为是一个吸热过程。     

螯合树脂对铜离子的吸附动力学和热力学

针对以谷氨酰胺-铜(II)配合物为供体酶法制备茶氨酸体系,研究了D401螯合树脂对Cu2+的吸附,探讨了吸附过程的热力学和动力学,通过红外光谱鉴定了树脂的配位结构. 结果表明,树脂吸附量随离子浓度和温度升高而增加,当pH为5.6时吸附量最大,达1.887 mmol/g. 不同温度下Langmuir方程均呈现很好的拟合度. 热力学平衡方程计算得DG<0, DH=21.5 kJ/mol, DS>0,表明该吸附过程是自发的、吸热、熵增加的过程. 动力学研究表明,该过程符合准二级动力学模型,吸附反应速率由颗粒扩散和液膜扩散共同控制. 该树脂在较宽的pH范围内对Cu2+具有很好的选择吸附性,可用于酶转化茶氨酸体系中Cu2+的去除.     

D311A树脂吸附五氯苯酚钠的研究

研究了D311A树脂对五氯苯酚钠的吸附性能。结果表明,pH控制在5~9范围内,D311A树脂对五氯苯酚钠有良好的吸附效果,最大静态吸附量为10.2 mg五氯苯酚钠/g树脂。等温吸附符合Freundlich和Langmuir等温式,相关系数在0.99以上。柱长20.0 cm,内径1.0 cm,内装2.5 g D311A树脂的吸附柱对流速为2.0 mL/min、浓度为20μg/mL的五氯苯酚钠(50 mL)吸附率可达98%。负载柱可用0.1 mol/L NaOH完全洗脱。     

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。     

大孔树脂对有机废水中苯酚的吸附性能

研究了新型大孔树脂XDA-200对苯酚的吸附性能.实验结果表明,大孔树脂XDA-200对苯酚的最佳吸附pH=6.4,在温度298K时其静态平衡吸附容量为277mg/g树脂.用0.5mol/L NaOH溶液作为解吸剂,一次解吸率可达82.8%.树脂吸附苯酚的过程,符合Freundlich经验式以及Langmuir经验式.树脂吸附苯酚的表观反应速率常数为k298=2.38×10-2/S,表现吸附活化Ea=1.74kJ/mol,测得热力学参数分别为吸附过程热效应AH=5.31kJ/mol,熵变△S=50.8J/mol·K,以及温度288K,298K和308K时的自由能变为:△G288=9.32kJ/mol,AG198=9.83kJ/mol,AG308=-10.34kJ/mol.     

锰氧化物改性离子交换树脂对甲醛的吸附研究

对D072型离子交换树脂进行了负载改性处理,并将之应用于含甲醛废水的吸附。分析了不同盐类改性对离子交换树脂吸附甲醛性能的影响,并考察了溶液p H、温度、固液比等因素对改性离子交换树脂吸附能力的影响。研究了改性离子交换树脂对甲醛废水的吸附等温线和动力学过程。结果表明:D072型离子交换树脂经负载锰盐改性后,对甲醛的吸附容量显著提升,在25℃、甲醛溶液p H为7.0、底液质量浓度为50 mg/L、固液质量体积比为4 g/L的条件下,对甲醛的吸附容量为4.867 mg/g。吸附平衡实验表明该等温吸附过程符合Langmuir方程,甲醛饱和吸附量为7.582 mg/g,吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学方程,准二级吸附速率常数为0.002 3 g/(mg·min)。