SQD201树脂对钒的吸附-解吸行为及机理

通过静态吸附-解吸实验研究了SQD201树脂吸附-解吸钒的交换平衡和动力学特性,考察了pH值、温度和溶液浓度对离子交换过程的影响. 结果表明,在298 K、pH=2.0、溶液浓度为0.040 mol/L条件下,SQD201树脂的静态饱和吸附量为573.80 mg/g;钒在SQD201树脂上的吸附是吸热过程,符合Langmuir等温吸附方程. 吸附和解吸过程主要受颗粒扩散控制,吸附过程的表观活化能为20.41 kJ/mol,解吸表观活化能为22.21 J/mol. 吸附机理分析表明,SQD201树脂主要吸附的钒阴离子为H2V10O284-,H2V10O284-与树脂的理论摩尔比为1:4.     

十六烷基三甲基溴化铵改性坡缕石黏土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对坡缕石黏土改性,研究改性坡缕石黏土吸附Cr(Ⅵ)的主要影响因素,探讨吸附平衡、热力学特征和吸附机理,由红外光谱和热重分析了改性坡缕石的结构.结果显示,CTMAB改性可使坡缕石表面荷正电,对Cr(Ⅵ)吸附能力显著提高,吸附作用随介质pH值的升高而减弱,吸附平衡能较好地符合Langmuir方程和R-P方程,△G为-22.68～-21.99 kJ/mol,吸附过程放热,△H为-15.57 kJ/mol,吸附主要是物理作用.     

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.     

201×4强碱性阴离子交换树脂吸附Cr(Ⅵ)的机理研究

实验研究了201×4强碱性阴离子交换树脂去除溶液中Cr(VI)的影响因素以及该树脂吸附Cr(VI)的动力学和热力学特性。结果表明,吸附平衡过程符合Frendilch等温吸附方程,吸附动力学数据表明化学反应过程为控速步骤,树脂对Cr(VI)的吸附量随pH的降低而增加,随着温度的升高而增加,表观吸附活化能Ea(10mg/L)=30.851kJ-mol-1,Ea(400mg/L)=16.074kJ·mol-1。当pH=2.0时,反应温度为323K,吸附量存在最大值为13.74mg/g。树脂的再生能力比较强,经过3次再生,树脂的平衡吸附量下降8.3%。     

阴离子交换树脂吸附辣椒碱的动力学研究

以辣椒树脂为原料,采用静态吸附法确定了201×7型阴离子交换树脂吸附辣椒碱的最优工艺和提取机理。通过可见分光光度法测定了辣椒碱的质量浓度,并绘制出了不同pH的吸附等温线,建立了离子交换吸附辣椒碱的动力学模型。实验结果表明:该树脂吸附辣椒碱的最优pH值为5.5,当pH5.0或pH6.0时,Langmuir方程能够更好地拟合该吸附过程;而当pH=5.0~6.0时,辣椒碱的吸附等温线更符合Freundlich方程。在pH=5.5、308.15K下,较高的辣椒树脂的质量浓度能显著提高离子交换速率,且初期(t30 min)800~1200r/min的搅拌速率有利于吸附过程。通过计算得出,树脂吸附辣椒碱模型的速率常数k0=2.11×10-3s-1、活化能Ea=12.6 k J/mol、反应级数为0.268,并利用Freundlich模型解析获得了最优pH值(5.5)下阴离子交换树脂吸附辣椒碱的动力学方程。     

Mg/Al双金属氧化物吸附Cr(Ⅵ)的动力学和热力学机理

通过静态吸附实验,研究了Cr(Ⅵ).Mg/Al水滑石焙烧产物层状双金属氧化物(layered double oxides,LDO)的吸附性能.考察了温度对其吸 附性能的影响,探讨了吸附动力学和热力学规律.研究表明:吸附动力学符合准二级动力学模型,LDO的吸附活化能为21.42kJ/mol,表现为扩散控 制过程.在293~333 K温度范围内,吸附自由能(△Go)变小是Cr(Ⅵ)ELDO上的吸附推动力;吸附热(吸附焓变H)为5.12 kJ/mol,是自发的物理吸附过程;LDO吸附Cr(Ⅵ)为熵增过程.其熵变为49.12 J/(mol·K).结合XRD表征结果探讨了吸附机理:LDO吸附Cr(Ⅵ)无配位摹交换、化学键等强的作用力,Mg/Al金属氧化物在吸附Cr(Ⅵ)后恢复为LDH层状结构,因此,LDO对Cr(Ⅵ)的强吸附能力是冈为其具有较强的结构"记忆效应".     

离子交换法处理含Cr(Ⅵ)废水的研究

采用201×7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,探讨了废水酸度、交换时间、浓度对Cr(Ⅵ)去除率的影响以及树脂再生所需的合适温度和再生剂浓度。结果表明,201×7强碱性阴离子交换树脂处理模拟含Cr(Ⅵ)废水,具有交换容量大、交换效果好、树脂再生条件较简单等优点。并对实际含铬废水进行了处理,废水中Cr(Ⅵ)的初始浓度为1 540 mg/L,处理量达52 BV(床体积)时,出水中Cr(Ⅵ)的浓度仍小于0.5 mg/L,达到国家排放标准。树脂交换容量约80 mg/g。用8%NaOH溶液,在50℃条件下进行再生效果较好,再生率大于95%,可实现树脂的重复使用。     

三甲铵型阴离子交换树脂的制备及其对Cr(VI)的吸附性能

用氯乙酰化聚苯乙烯树脂代替传统的氯甲基化聚苯乙烯树脂,通过与三甲胺反应得到一种新型的三甲铵型强碱性阴离子交换树脂,对该树脂进行了红外光谱表征、元素分析及微孔结构的测定,同时研究了其对Cr(VI)的静态吸附性能. 结果表明,该树脂对Cr(VI)的吸附量随pH的降低而增加,pH=2时最大吸附量达117 mg/g. 吸附过程在实验浓度范围内符合Langmuir和Freundlich方程,相关系数分别为0.9988和0.9769. 动力学研究表明,吸附过程符合Boyd液膜扩散方程,相关系数为0.9927. 热力学函数DG0<0,表明该吸附过程为自发过程;DH0=-3648.16 J/mol,说明该吸附过程为放热过程,同时DS0=3.98 J/(K×mol),说明吸附过程熵增加占主导作用. 吸附后用5%的NaOH可以将Cr(VI)洗脱,洗脱率达96%以上.     

花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能

研究了花生壳活性炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附作用。常温下,0.1g花生壳活性炭,对20mL pH为1.5,ρ[Cr(Ⅵ)]为20.0 mg/L溶液,振荡吸附120min,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.68%。花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freun-dlish吸附等温方程和一级动力学方程。吸附过程的自由能变△G<0,焓变△H>42 kJ/mol,熵变△S>0,说明花生壳活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附为自发的吸热化学过程。     

大容量阴离子交换树脂D296对水中铬(Ⅵ)的吸附

研究了大容量阴离子交换树脂D296在醋酸-醋酸钠缓冲液体系中对铬(Ⅵ)的吸附行为,同时进行了一系列实验研究系统变量对吸附量的影响。结果证明pH3.5,温度308 K为最佳吸附条件,静态饱和吸附量为325.8 mg×g~(-1),此时的吸附速率常数k_(308)=2.05×10~(-5)s~(-1);表观吸附活化能Ea=3.6 kJ×mol~(-1)。同时,热重、红外也显示了铬(Ⅵ)被吸附在树脂的表面。等温吸附符合Frundlich模型。热力学实验参数表明,该条件下吸附是自发的吸热过程。吸附后树脂可被5%NaOH-5%NaCl溶液解吸,解吸率94.7%。研究为从废水中去除铬(Ⅵ)展示了新的可能性。     

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%。     

树脂离子交换提取拜耳法流程中钒的动力学

采用201′7树脂对拜耳法生产Al2O3流程中种分母液沉钒后再浸出,对制得的Na2VO4溶液进行了静态吸附动力学研究,分析了吸附机理. 采用批式离子交换法,考察了树脂粒径、温度、搅拌速率、溶液浓度对离子交换过程的影响,并用动边界模型对树脂吸附钒的离子交换过程进行了描述. 结果表明,离子交换过程由颗粒内扩散控制,搅拌速率和反应温度对交换速率影响较小,吸附速率随Na2VO4溶液中钒初始浓度的增加而升高;交换过程的反应速率常数为10.052 cm4/(mol×s),反应级数n为0.5507,表观活化能为39.67 kJ/mol. 吸附机理分析结果表明,在动力学实验过程中201′7树脂主要吸附的钒阴离子为V10O286-.     

离子交换树脂吸附苯酚的性能研究

研究了717强碱阴离子交换树脂对苯酚的吸附性能。结果表明,在pH=10~13时,吸附能力最好。等温吸附符合Freundlich和Langmuir经验式。在293~313 K条件下,苯酚吸附量为220~260 mg/g的吸附焓变为-13.69~-12.02 kJ/mol,吸附自由能变为-7.02~-7.21 kJ/mol,吸附熵变为-22.76~-15.37 J/(K.mol)。吸附动力学符合Lagergren准二级速率方程,吸附速率常数为8.5×10-4~2.74×10-3g/(mg.min),吸附活化能为44.1 kJ/mol。303 K下其静态累积饱和吸附容量为399.8 mg/g(4.253 mmol/g)。用0.05 mol/L HCl溶液能定量洗脱苯酚,洗脱率达99%。     

D201树脂对水杨酸的吸附热力学与动力学

以D201大孔阴离子交换树脂对水溶液中水杨酸的吸附热力学和动力学特性进行了研究。结果表明:在pH=3~12时,吸附能力最好。等温吸附服从Freundlich经验式。在298~318K条件下,水杨酸吸附量为100~120 mg/g的吸附焓变为-7.38~-5.00 kJ/mol、自由能变为-8.46~-9.37 kJ/mol、吸附熵变为3.62~13.74 J/(K.mol)。吸附动力学符合Lagergren一级速率方程,吸附速率常数为0.0472~0.124/min,吸附活化能为38.1 kJ/mol。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。303 K下用5%NaCl+2%NaOH溶液可定量洗脱,洗脱率达99%。     

D311B型阴离子交换树脂吸附Cr（Ⅵ）的研究及应用

以去除模拟浓缩果汁中的Cr（Ⅵ）为目的,研究了D311B型阴离子交换树脂对Cr（Ⅵ）的吸附性能。实验发现,D311B型阴离子交换树脂在弱酸性条件下（pH在1~4的范围内）对Cr（Ⅵ）具有较强的吸附选择性,等温吸附曲线符合Freundlish等温方程。1.0 g树脂对50 mL浓度为100μg/mL的Cr（Ⅵ）标液的吸附率达74.2%,最大吸附量为3 710μg/g;K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl-、SO42-等常见离子等质量浓度对铬吸附无干扰。负载Cr（Ⅵ）的树脂可用1 mol/L的NaCl溶液解吸,解吸后的树脂可再生利用。采用静态吸附方法,0.5 g树脂对50 mL浓度10.0μg Cr（Ⅵ）/mL模拟浓缩果汁,Cr（Ⅵ）的一次去除率可达91.5%。     

离子交换树脂分离富集Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的研究和应用

文章较系统地研究了201×8阴离子交换树脂、HD-8阳离子交换树脂分离富集Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的最佳条件,探讨了洗脱液的选择,减压微型交换柱对铬的富集倍率和富集限,Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的淋洗曲线,有机物存在对Cr(Ⅲ)回收的影响以及共存离子的最大允许量,最后还结合二苯碳酰二肼光度法用水样分别上阴柱和阳柱测定了西湖水和自来水中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的含量,水样中Cr(Ⅵ)加标回收率在97%～99%。     

氨基功能化超顺磁性PGMA高分子微球去除废水中的铬(Ⅵ)

通过渗透沉积过程合成单分散的磁性聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA-NH2)高分子微球,对其进行了SEM,FT-IR,XRD表征.并着重研究了磁性PGMA-NH2高分子微球对Cr(Ⅵ)的吸附性能及吸附机理.结果表明,此磁性高分子微球对Cr(Ⅵ)有较高的吸附量,等温吸附数据符合Langmuir模型,在温度298.15K,pH=4.5时,吸附剂的饱和吸附容量为263.16mg/g.吸附量与废水中Cr(Ⅵ)的离子形式有关,pH=1.5时吸附效果最好,在15min内达到平衡.吸附以离子交换与静电引力为主,自发进行,焓变ΔH0=9.63kJ/mol.     

新疆奇台风化煤硝基腐植酸对Cr(Ⅵ)吸附行为的研究

采用新疆奇台风化煤为原料,通过硝酸氧化制备硝基腐植酸。以硝基腐植酸为吸附剂,研究其对Cr(Ⅵ)的吸附效果,同时建立了硝基腐植酸对Cr(Ⅵ)的吸附热力学及吸附动力学模型。结果表明:新疆奇台风化煤制备的硝基腐植酸对Cr(Ⅵ)具有良好的吸附性能,其等温吸附模型符合Freundlich方程。吸附焓变为-2.719 kJ/mol,?G~θ0,吸附是自发的放热过程。常温下吸附速率常数K_L为1.943 mg/(g·min),表明其吸附动力学模型符合Langmuir模型和Bingham模型。     

利用阴离子交换树脂处理模拟含铬废水的研究

以200 mL含Cr(Ⅵ)300mg·L<'-1>模拟废水作为试验液,采取单因素试验法研究用201×7阴离子交换树脂处理含铬废水,研究了在交换过程中不同的废水pH值、处理时间、树脂用量和废水的流量对处理效果的影响.得出静态交换的最佳工艺条件是:pH值为3～3.5,交换时间为3 h,树脂用量为2.5 g,固定废液初始浓度...