纳米TiO_2对镉(Ⅱ)的吸附性能

通过吸附实验研究纳米TiO2对Cd(Ⅱ)的吸附行为,考察溶液的pH值、吸附时间和温度等因素对吸附的影响。结果表明:在pH为4～7范围内,纳米TiO2对Cd(Ⅱ)的吸附率均超过97%,吸附于纳米TiO2上的Cd(Ⅱ)可用7.0 mL 0.1 mol/L HCl于70℃恒温水浴中定量洗脱;该吸附过程符合准二级反应动力学模型,其反应的表观活化能为3.16 kJ/mol,粒子内部扩散过程是其吸附过程的速率控制步骤,但液相边界层向粒子表面的扩散过程亦不能忽略;等温吸附数据与Langmuir和D-R等温模型拟合较好。在室温下,纳米TiO2对Cd(Ⅱ)的饱和吸附容量为6.34 mg/g,平均吸附能为11.54 kJ/mol;吸附反应的焓变和熵变均为正值,自由能为负值,说明该吸附过程为自发的吸热过程。     

纳米TiO_2从水溶液中吸附Ru(III)及其配合物的研究

研究了纳米TiO2对Ru3+的吸附作用,测定了吸附速率曲线和等温线,以及浓度、温度、pH、配体对吸附的影响。结果表明:吸附符合一级Lagergren动力学方程,活化能为59.81kJ/mol,吸附为熵驱动的自发吸热过程ΔG0<0、ΔH0>0、ΔS0>0,在较低浓度时符合吸附Langmuir等温式;pH对吸附影响显著,吸附突跃在pH=2～4;可溶性配合物的形成,抑制了Ru(OH)3沉淀生成,使吸附操作的pH范围由无配体时的pH≤4,扩大到下列范围:硫脲pH<8,草酸pH<12,吡啶pH<9,1,10邻菲啉pH<9。     

Br掺杂纳米多孔TiO2的制备及其吸附性能

以钛酸四丁酯为钛源,NH4Br为溴源,应用水热技术制备Br掺杂纳米多孔TiO2材料(Br/TiO2)。利用X射线衍射仪和场发射扫描电镜表征材料的结构和形貌,并从热力学和动力学角度研究Br/TiO2对阳离子蓝X-GRL的吸附行为。结果表明:Br掺杂有利于形成棒状交联的多孔结构,增强TiO2对阳离子蓝X-GRL的吸附性能,吸附效率为92.2%,是空白样品的1.56倍。动力学研究表明:该吸附行为符合准二级动力学模型,测得其表观活化能为14.551 kJ/mol,说明该吸附属于物理吸附。热力学研究表明:Br/TiO2对阳离子蓝X-GRL吸附自由能变为8.343-5.600 kJ/mol,吸附熵变为137.10 J/(K.mol),吸附焓变为33.773 kJ/mol,该吸附过程是一个自发的吸热过程。     

Ag/TiO_2纳米复合材料的制备及结构研究

首先采用化学氧化在块体Ti表面制备出多孔纳米TiO2,随后通过高能离子束轰击实现Ag纳米粒子在TiO2表面的有效固定,最终在Ti表面制备出Ag/TiO2纳米复合材料。采用XRD、SEM及TEM手段对其进行了结构表征。结果表明,化学氧化法可制备出多孔纳米TiO2,其晶粒尺寸为10 nm左右;通过调节高能Ar离子束轰击的时间,可对TiO2晶粒尺寸进行小范围有效控制。     

Co~(2+)和Ni~(2+)共掺杂锐钛矿型TiO_2纳米带的制备和表征

通过使用离子交换法和水热法,简单制备了一系列不同含量的Co~(2+)和Ni~(2+)共掺杂锐钛矿型TiO_2纳米带.使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)等各种测试技术对这些样品进行了表征.结果表明,Co~(2+)和Ni~(2+)皆掺入TiO_2晶格中,没有发现任何钴或镍金属簇或金属纳米粒子存在,也未发现有它们的氧化物第二相存在.磁性测试结果证实,所有掺杂样品皆有室温铁磁性,但所表现的磁性行为很复杂,同时具有铁磁性和顺磁性.     

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。     

含Mg的TiO_2纳米点薄膜的制备及蛋白吸附性能

通过改变Mg先驱体加入量,形成含Mg离子5 mol%和10 mol%(相对于Ti)的TiO2溶胶。根据分相自组装原理,采用旋涂法和500℃热处理,制备出含Mg的TiO2纳米点薄膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、BCA试剂盒等测试手段对薄膜形貌和结构进行了分析,并对薄膜的蛋白吸附能力进行了评价。结果表明,Mg离子的加入,不影响分相自组装过程,能形成含Mg的TiO2纳米点薄膜;Mg离子在纳米点表面层富集;Mg离子的释放是改变蛋白吸附能力的可能原因,由Mg离子含量为5 mol%溶胶形成的纳米点薄膜呈现蛋白吸附能力提高。     

氢氧化镁纳米棒吸附铅离子热力学与动力学

采用自牺牲模版法制备氢氧化镁纳米棒,通过XRD、TEM和SEM进行表征.氢氧化镁纳来棒直径约为100nm,长度约为1μm.在此基础上,研究氢氧化镁纳米棒对水溶液中铅离子的吸附特性.研究结果表明,氢氧化镁纳米棒对Pb2+的等温吸附符合Temkin模型吸附等温式,吸附过程是自发的、以化学吸附为主;氢氧化镁纳米棒对Pb2+的吸附动力学符合Lagergren二级动力学和内扩散模型,吸附过程由膜扩散和颗粒内扩散联合控制.     

强碱性离子交换纤维吸附Cr(Ⅵ)的热力学(英文)

通过静态吸附实验,采用强碱性离子交换纤维(SAAEF)去除水溶液中的Cr(VI)。分别研究了时间、Cr(Ⅵ)的初始浓度和pH对该吸附过程的影响。SAAEF的最大饱和吸附量为187.7mg/g(pH=1)。饱和吸附量随着Cr(VI)浓度的升高而增大,在pH1的酸度范围内,随着pH值的增高而减少。采用Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkevich和Temkin4种热力学模型对不同温度的等温吸附曲线进行拟合,结果表明,Langmuir等温吸附模型是描述SAAEF吸附Cr(VI)热力学过程的最佳模型;模型参数表明,SAAEF吸附Cr(VI)的过程既存在物理吸附又存在化学吸附。热力学参数ΔH、ΔG和ΔS表明,该吸附过程为一放热、熵增的自发过程。热力学参数Q(iso)不为常量,表明SAAEF表面存在能量分布不均匀的现象。     

纳米Al_2O_3-13％TiO_2粉末及其等离子喷涂涂层的相变

将商用纳米Al_2O_3与TiO_2粉末混合制浆,通过喷雾造粒技术重构成大颗粒纳米Al_2O_3-13％T102团聚粉体,然后采用不同加热温度进行烧结,制备用于热喷涂的纳米喂料。采用等离子喷涂技术沉积形成纳米涂层。利用XRD和SEM对纳米粉末和涂层的形貌、显微结构和晶相进行表征。结果表明,在烧结过程中纳米氧化铝没有发生相变,而纳米氧化钛则由锐钛矿相转变为金红石相;在等离子喷涂过程中,部分a—Al_2O_3发生熔化转变为y—Al_2O_3,且转变量与喷涂工艺参数有关;而TiO_2相只在较低喷涂工艺参数下存在衍射峰,在较高喷涂工艺参数下则以z—A1203＂Ti02固溶体存在;涂层在热处理过程中会发生y．A1203向a—A1203的转变,且有Ti02相析出。     

H2在Mo(001)表面吸附的第一原理研究

采用第一原理的密度泛函理论(DFT)计算了H2分子在Mo(001)表面的吸附,得到了吸附构型的各种参数,并且计算了H2分子在Mo(001)表面3个位置(顶位,桥位,穴位)吸附后的能量,结果表明在穴位吸附能最高。分析了H原子与Mo原子最临近距离dH-Mo与H2分子的键长在吸附前后的变化;通过对H2分子及在Mo(001)表面吸附的态密度图的分析,最后得出吸附主要原因是由于H2分子的1s轨道与Mo的4d轨道发生相互作用。     

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.     

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318 K时,螺旋藻粉对Yb(Ⅲ)的最大吸附量为72....     

Comparative study on biosorption of Pb（ Ⅱ ） and Cr（Ⅵ） by Synechococcus sp.

The comparative study on adsorptions of Pb（ Ⅱ ） and Cr（Ⅵ） ions by free cells and immobilized cells of Synechococcus sp. was performed, in which different aspects including Zeta potential of the cells, the influence of pH, temperature and initial concentration of metal ions, as well as adsorption kinetics and mechanism were referred. The lyophilized free cells have a surface isoelectric point at pH 3, and the correlative experiment indicates that there is an electrostatic adsorption feature of Cr（Ⅵ） and Pb（ Ⅱ ） The immobilization of the free cells by Ca-alginate does not significantly modify the adsorption features of the biosorbent. The absorption processes of Cr（Ⅵ） and Pb（Ⅱ） on both free and immobilized cells are apparently affected by pH and the initial concentration of metal ions in the bulk solution, but are much weakly affected by temperature in the test range of 10-50 ℃. The slow course of biosorption follows the first order kinetic model, the adsorption of Pb（Ⅱ） obeys both Langmuir and Freundlich isotherm models, while the adsorption of Cr（Ⅵ） obeys only Freundlich model. FT-IR results indicate that carboxylic, alcoholic, amide and amino groups are responsible for the binding of the metal ions, and reduction of Cr（Ⅵ） to Cr（Ⅲ） takes place after Cr（Ⅵ） adsorbs electrostatically onto the surface of the biosorbents.     

壳聚糖-海藻酸钠吸附剂对电镀废水中 Cr( VI) 的吸附性能研究

以天然壳聚糖(CS)和海藻酸钠(SA)为原料,在CaCl2作用下,制备了壳聚糖-海藻酸钠(CS-SA)吸附剂。采用红外光谱仪对CS-SA吸附剂官能团进行表征,表明壳聚糖和海藻酸钠之间产生了静电吸引作用。以含低浓度Cr(Ⅵ)的电镀废水为处理对象,考察了CS-SA用量、吸附时间和pH值对CS-SA吸附性能的影响,同时对吸附动力学进行了研究。结果表明:当pH=6,吸附时间为120 min,CS-SA用量为0.15 g时,离子去除率最高,达到了98.86%;吸附动力学最符合拟二级动力学方程。解吸-再生实验表明,CS-SA吸附剂可以再生使用。     

改性壳聚糖对湘江河水中重金属污染物Cr（Ⅵ）的吸附

利用分子印迹技术和甲基丙烯酸对壳聚糖进行改性,并在改变吸附条件、吸附动力学和吸附等温线的基础上,对湘江样水中Cr（Ⅵ）进行吸附研究。结果表明：X射线衍射谱显示印迹聚合物的结晶能力减弱,但非结晶区面积增加,吸附点位数提高,对Cr（Ⅵ）的吸附容量增大;印迹聚合物对Cr（Ⅵ）的吸附能力随时间的延长而增加,8h后达到饱和,最佳吸附时间是吸附后4～8h,对Cr（Ⅵ）的提取率最大值为33．7％。提取液最佳pH值是4．5～7．5;提取率随着壳聚糖脱乙酰度的增大而增大,吸附效果最好的是90％脱乙酰度壳聚糖。吸附量随着壳聚糖的浓度增加而增加,饱和后对Cr（VI）的提取率变化相对平稳,实验测得最高去除率为98．3％。Cr（Ⅵ）印迹壳聚糖吸附的准一级动力学和二级动力学模型线性相关系数分别是0．9013和0．9875,吸附速率分别为0．0091min-’和7．129g／（mg·min）。Cr（VI）印迹壳聚糖的吸附更符合二级动力学模型,与Langmuir吸附等温线的拟合性比Freundlich吸附等温线的更好,计算得到的最大吸附容量为15．784mg／g,对河水中Cr（Ⅵ）的吸附效果明显。     

Adsorption behavior of Pd(Ⅱ) from aqueous solutions by D201 resin

The adsorption and desorption behaviors of Pd(Ⅱ) on D201 resin were investigated. The effects of parameters including HCl concentrations, initial metal ion concentrations, contact time, and temperature on the adsorption of Pd(Ⅱ) were studied by batch method. The HCl concentration for studying the effects was set from 0.01 to 2 mol·L-1 and the optimal adsorption condition is in 0.01 mol·L-1 HCl solution. The adsorption isotherm of Pd(Ⅱ) on D201 resin was determined and the equilibrium data fitted the Langmui...     

水杨羟肟酸在钛铁矿表面的吸附特性研究

目的从药剂吸附热力学和动力学角度揭示水杨羟肟酸在钛铁矿表面的作用特性。方法采用水浴振荡法,通过改变矿浆pH、药剂浓度、矿浆温度并结合紫外-可见分光光度法,总结药剂在矿物表面的吸附规律。应用准一级、准二级及粒子扩散模型探索药剂吸附动力学特性,利用Langmuir、Freunlich模型和平均吸附能公式分析药剂吸附的热力学行为。结果水杨羟肟酸离子在钛铁矿表面的吸附动力学符合准一级动力学方程。酸性及中性条件下,水杨羟肟酸离子在矿物表膜中的扩散是吸附过程的控制性步骤;而碱性条件下,矿物表面活性质点在矿物表膜中的扩散则是吸附过程的控制性步骤。低温下,药剂吸附符合Freunlich模型;温度升高时,吸附等温线遵守Langmuir单分子层吸附模型。吸附过程的ΔG随温度上升而降低,但随药剂浓度的增加而增加。平均吸附能结果表明,药剂在温度低时属于离子交换吸附模式,但在温度升高时属于化学反应吸附模式。结论水杨羟肟酸在钛铁矿表面的吸附规律受矿浆温度、pH及药剂浓度的影响较大,在生产实践中可通过改变上述条件来优化钛铁矿的浮选指标。     

竹炭/壳聚糖复合吸附剂对银(I)的吸附性能与回收研究

研究了竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附银(I)的动力学和热力学,并进行了银的回收实验。动力学实验表明,复合吸附剂对银(I)的吸附符合准一级动力学方程,测定不同温度下复合吸附剂对银(I)吸附的表观速率常数,得到表观活化能Ea=29.2 k J/mol;热力学研究表明,复合吸附剂对银(I)的吸附符合Langmuir等温吸附方程,测得吸附热?H为40.8 k J/mol,说明复合吸附剂对银(I)的吸附过程为吸热过程,吸附过程主要为化学吸附,吉布斯自由能?G0,表明吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程。吸附回收实验表明:竹炭/壳聚糖复合吸附剂能应用于银的回收。     

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。