硫脲改性壳聚糖微球对Pt~(4+)和Pd~(2+)的吸附特性Ⅰ.吸附平衡和动力学

利用反相乳液法制备了壳聚糖微球,并经硫脲改性得到硫脲改性壳聚糖微球(TCS),将其用于吸附Pt4+和Pd2+,考察了TCS对Pt4+和Pd2+的吸附特性;利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和N2吸附-脱附等方法对TCS进行了表征。表征结果显示,TCS的粒径为10～30μm、比表面积为95.6m2/g、平均孔径为12.6nm、孔体积为0.298cm3/g。实验结果表明,在pH=2时,TCS对Pt4+和Pd2+的吸附性能最佳;吸附动力学可用拟二级模型拟合,表明TCS对Pt4+和Pd2+的吸附以化学吸附反应为主;吸附等温线可用Langmuir模型拟合,Pt4+和Pd2+的饱和吸附容量分别为129.87,112.36mg/g。双组分吸附实验结果表明,TCS对Pt4+和Pd2+有良好的吸附选择性,可实现Pt4+(或Pd2+)与Cu2+,Pb2+,Cd2+,Zn2+,Ca2+的选择性分离。     

乙二胺改性壳聚糖微球对Pd和Pt的双组分吸附

制备了乙二胺改性壳聚糖微球(ECS)。考察了Pd和Pt双组分体系中,ECS于最优pH(pH=2)下对Pd和Pt的吸附性能。实验结果表明,ECS中氨基的质量摩尔浓度为6.05mmol/g;酸性介质中ECS吸附Pd和Pt的主要机理为质子化氨基与金属络合阴离子之间的静电引力;当n(Pd)∶n(Pt)分别为0.5,1.0,1.5时,ECS吸附Pd的最大吸附容量分别为1.23,1.73,2.09mmol/g,吸附Pt的吸附容量分别为1.68,1.22,0.96mmol/g;Pd和Pt间存在竞争吸附,ECS对Pd的亲合性优于Pt,在吸附后期,原先被吸附的Pt部分被Pd取代;Biot数大于1 000,表明吸附为内扩散控制;用0.5mol/L的硫脲溶液脱附Pd和Pt,脱附率均大于65%,但5mol/L氨水对Pd的脱附选择性最好;经过连续3次吸附-脱附实验,提高了ECS对Pd的吸附-脱附选择性。     

改性壳聚糖生物质吸附剂对Pb(Ⅱ)的吸附研究

制备了改性壳聚糖(G-CAM),并以该聚合物制备成改性壳聚糖生物质吸附剂,研究了G-CAM吸附Pb(Ⅱ)时pH值、温度、溶液浓度对吸附量的影响及壳聚糖微粒对Pb(Ⅱ)的吸附动力学特性.结果表明,在t=30℃、pH=5、ρ0=1 000 mg/L条件下,吸附量为171.3 mg/g,且溶液pH值对Pb(Ⅱ)的吸附量影响最...     

改性蒙脱土与壳聚糖复合吸附剂制备及对Cu2+吸附性能评价

以壳聚糖和改性蒙脱土为原料,制备了改性蒙脱土与壳聚糖复合吸附剂.考察了复合吸附剂用量、显色剂双硫腙用量、溶液pH、反应温度及反应时间对Cu2+吸附率的影响.结果表明,在复合吸附剂用量0.4 mL,吸附时间30 min,显色剂用量1.5 mL,溶液pH 5.5～6.5,cu2+浓度(o.1～0.5)×10-3mg·mL-1,反应温度60℃的条件下,复合吸附剂对Cu2+的吸附率可达90%以上.     

锌离子改性NaY分子筛的吸附脱氮性能

常规Y型分子筛酸强度较弱,对柴油中碱氮吸附能力较差。采用Zn~(2+)改性NaY分子筛,利用XRD、FT-IR对改性分子筛进行了表征,并研究改性ZnY的吸附脱氮性能,考察了改性温度、Zn~(2+)浓度、吸附温度及吸附时间对脱氮的影响。实验结果表明,改性温度为50℃、Zn~(2+)摩尔浓度为0.5mol/L时改性得到的ZnY分子筛吸附脱氮效果最佳。改性ZnY分子筛IR谱图在波数为1 024cm~(-1)处的特征峰与标准NaY分子筛在该处的特征峰显著不同,说明Zn~(2+)已成功交换到NaY分子筛骨架中。ZnY对含喹啉模拟燃料的吸附脱氮研究表明,吸附容量可达51.05mg/g,较适宜吸附时间为60min,吸附温度为40℃,对市售0#柴油脱氮的较适宜吸附时间为40min,剂油比为3g∶25mL,但吸附容量仅为0.443mg/g。     

改性蒙脱土对废水溶液中Cu(Ⅱ)的吸附研究

采用钠基蒙脱土,经十六烷基三甲基溴化铵(1631)和十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)有机改性剂分别改性后,对废水溶液中的Cu(Ⅱ)进行了吸附条件研究,考察了有机改性剂用量、改性蒙脱土投加量、搅拌温度和吸附作用时间等因素对吸附效果的影响。结果表明,经2种改性剂改性的蒙脱土对Cu(Ⅱ)均达到了理想吸附效果,较佳吸附条件是:1 631和1227用量分别为5%和7%;改性土添加量均为2.8 g/mL,搅拌温度为80℃;吸附作用时间分别为60 min和90 min。在此条件下,对实际电镀废水中Cu(Ⅱ)去除率分别为89.5%和75.8%,均优于未改性蒙脱土。     

离子改性Y分子筛的脱硫性能和脱附行为

 考察了3种Y分子筛的吸附脱硫性能和溶剂脱附性能,并讨论了Y分子筛的脱硫机理。XRD 分析表明,多次煅烧对Y分子筛骨架具有不良影响;静态吸附实验结果表明,AgY、CeY 分子筛的吸附脱硫率高于 NaY 的。分子筛动态吸附性能分析表明,NaY、AgY、CeY 的吸附容量分别为0.39、 11.01、 13.67 mg S/g;随着原料S质量浓度增加,吸附剂的穿透时间缩短;流出液S质量浓度始终达不到原料S质量浓度值。乙醇脱附实验结果表明,乙醇脱附剂对S吸附饱和的 NaY 的脱附率较高,AgY 分子筛次之,CeY 的脱附率相对较低;3种分子筛脱附率的差别与其吸附作用力类型有关,吸附力越强,脱附越困难;S吸附饱和的 AgY 分子筛的脱附率在90%以上,表明利用脱附剂对吸附饱和的分子筛进行脱附是行之有效的。     

硅酸锆负载壳聚糖吸附废水中铅离子的工艺研究

以颗粒状硅酸锆(ZrSiO4)作为载体,通过浸渍的方法将壳聚糖负载其上,制得壳聚糖-ZrSiO4吸附剂。用该吸附剂处理废水中的铅离子(Pb2+),考察了体系pH值、温度、时间等工艺条件对吸附和脱附效果的影响。结果表明,在Pb2+溶液初始质量浓度为5.0 mg/L,pH值为6.0,吸附剂用量为24.0 g/L,吸附温度为30℃,吸附时间为1 h的优化条件下,该吸附剂对溶液中Pb2+的最大吸附率为86.4%,相应其最大吸附容量为180.1μg/g;用去离子水洗涤壳聚糖-ZrSiO4饱和吸附剂,调节脱附体系pH值为2.0,在10℃震荡10 min,该吸附剂对Pb2+的脱附率可达93.5%。     

Cr~(3+)、Ni~(2+)双离子改性NaY分子筛的吸附脱氮性能

制备Cr~(3+)和Ni~(2+)双离子改性NaY分子筛Cr-Ni-Y,采用FT-IR和XRD对其进行了详细表征。FT-IR谱图分析表明,Cr-Ni-Y分子筛在波数为1 147cm~(-1)处的吸收峰随改性温度、改性浓度增加而逐渐变宽,1 024cm~(-1)处吸收峰与标准NaY分子筛相比发生了蓝移现象,Cr-Ni-Y分子筛的XRD谱图与标准NaY分子筛特征峰基本一致,说明改性并没有改变分子筛结构,确定较适宜的改性条件为温度70℃、溶液中Cr~(3+)和Ni~(2+)浓度均为0.25mol/L。吸附时间对NaY,CrY,Cr-Ni-Y分子筛吸附脱除模拟燃料中喹啉氮的影响结果表明,Cr-Ni-Y分子筛吸附效果略低于CrY分子筛,优于NaY分子筛。Cr-Ni-Y分子筛对模拟燃料中苯胺、吡啶或喹啉的吸附结果表明,苯胺、吡啶和喹啉分别在40,60,50℃时吸附基本趋于平衡,且吸附效果由好到差的顺序为苯胺吡啶喹啉。分子模拟计算结果表明,苯胺、吡啶和喹啉分子中N的电荷数分别为-0.361,-0.233,-0.252,结合晶体场理论,苯胺与Cr-Ni-Y分子筛上Cr~(3+)和Ni~(2+)的静电作用强于喹啉和吡啶,又因为喹啉的位阻大于吡啶,吡啶吸附效果优于喹啉。     

壳聚糖-牡蛎壳粉复合微球的制备及对铜离子吸附性能

以对重金属离子具有良好吸附性能的牡蛎壳粉和壳聚糖为原料,采用反相悬浮聚合法制备了具有介孔结构的壳聚糖-牡蛎壳粉复合微球。通过红外光谱和扫描电镜,结合比表面积测试和孔径分析对复合微球结构进行了表征。实验考察了复合微球用量、铜离子初始浓度和吸附时间对其吸附性能的影响。结果表明:在复合微球用量为0.1g、初始铜离子浓度为100mg/L、吸附时间为150min条件下,复合微球吸附容量为46.58mg/g,脱除率达93.15%。经过5次重复使用后,复合微球的吸附容量为38.12 mg/g,脱除率为76.24%。     

Ni2+、Ba2+改性NaY分子筛的制备及其吸附脱氮性能研究

采用离子交换法得到了不同改性温度、改性浓度下的Ni-Ba-Y分子筛,并研究其对模拟燃料中喹啉的吸附脱氮性能。结果表明：改性温度70 ℃、离子浓度为0.25 mol/L下改性得到的Ni-Ba-Y分子筛吸附脱氮效果较佳;在此条件下得到的Ni-Ba-Y分子筛与标准NaY分子筛XRD的特征峰型完全相同但峰强度略有降低,FT-IR谱图显示Ni-Ba-Y分子筛的1 147 cm-1峰明显减弱,且1 024 cm-1峰发生了蓝移现象,说明Ni2+、Ba2+已交换到NaY分子筛骨架上;分别采用Langmuir,Freundlich,Langmuir-Freundlich模型对Ni-Ba-Y分子筛吸附喹啉的吸附等温线进行了拟合,3种模型相关系数相当,但更适合Langmuir-Freundlich混合模型;吸附时间对NaY,NiY,Ni-Ba-Y 3种不同改性分子筛对模拟燃料中喹啉氮的吸附影响表明,Ni-Ba-Y分子筛吸附性能与NaY分子筛相比略有提高,NiY分子筛的吸附脱氮性能最高。     

噻吩在镍基非晶态合金上的吸附和脱附

应用静态吸附、动态吸附、程序升温脱附和程序升温还原等实验方法，考察了噻吩在Ni基非晶态合金上的吸附和脱附行为。常温下，噻吩分子首先吸附在清洁的Ni表面，并立刻被活化，发生氢解反应，C-S键断裂，释放出烃类部分，S留在Ni原子上。噻吩可以在Ni基非晶态合金表面发生强度不同的化学吸附。弱化学吸附的噻吩可以脱附；强化学吸附的噻吩不会脱附，而在高温下发生氢解反应。     

有机改性蒙脱土对苯酚的吸附性能研究

通过离子交换的方法用季铵盐对蒙脱土进行有机改性,并采用静态吸附试验考察了有机改性蒙脱土对废水中苯酚的吸附性能。结果表明在有机改性蒙脱土的用量为2 g/L,吸附时间为30 min,吸附温度为60℃,苯酚初始质量浓度为250 mg/L的条件下,改性蒙脱土对苯酚的去除率可达78%。有机改性蒙脱土对苯酚的吸附过程可以通过伪一级动力学方程进行描述。     

用程序升温脱附研究Nd_（1－x）Sr_xMnO_3体系氧的吸附、脱附特性

用氧的程序升温脱附（ＴＰＤ）技术测试了钙钛矿型复合氧化物Ｎｄ（１－ｘ）ＳｒｘＭｎＯ３（ｘ＝０．０，０．２，０．４，０．６，０．８，１．０）系列试样体相内的缺陷结构．发现随着Ｘ的变化，脱附氧量呈现出不同的变化规律。对此，用晶体化学和固体化学的基本理论进行了解释。     

毛细凝聚和吸附-脱附回路的物理化学解释

在测定多孔介质的吸附等温线时,常出现脱附滞后现象,即在同一压力下,吸附等温线与脱附等温线不相重合,脱附曲线高于吸附曲线,形成所谓“吸附-脱附回路”。从物理化学中亚稳状态的基本理论出发,得到平面液体的饱和蒸气压与微小液滴的饱和蒸气压之间的关系—开尔文（Kelvin)方程,利用该方程解释了毛细凝聚现象,论证了产生吸附-脱附回路现象的原因,分析了在多孔介质中毛细管压力对油气体系相平衡的影响。     

EDTA对磁性壳聚糖的改性及对Mn2+的吸附性研究

目的 为解决现有水体除Mn²⁺技术条件苛刻、成本高、传统吸附剂回收利用难等问题,通过交联反应和乳化反应分别制备了磁性壳聚糖(CMS)和EDTA改性磁性壳聚糖(EDTA-CMS)两种Mn²⁺吸附剂。方法 采用SEM、FT-IY、XRD等对CMS、EDTA-CMS进行了表征,并考察了CMS、EDTA-CMS在不同实验条件下对Mn²⁺的吸附性能。结果 与CMS相比,在温度为25℃、pH值为6、吸附剂用量为1 g/L、吸附时间为720 min时,EDTA-CMS对Mn²⁺的吸附率更高;CMS、EDTA-CMS对Mn²⁺的吸附过程符合准二级动力学模型,表明化学吸附主要控制着吸附速率;且吸附过程符合Langmuir等温模型,最大吸附容量分别可达95.638 mg/g、119.363 mg/g;循环吸附5次后,EDTA-CMS对Mn²⁺的吸附率为71.47%,仍高于CMS对Mn²⁺的初次吸附率。结论 EDTA-CMS不仅对Mn²⁺     

重量法研究环戊烷和环己烷在高硅沸石Silicalite - 1上的吸附和脱附

用重量法研究了环戊烷和环己烷在高硅沸石Silicalite-1上的吸附、扩散和热脱附特性.实验结果表明,虽然环戊烷和环己烷的分子尺寸和结构接近,但在相同温度和吸附量下,它们在高硅沸石Silicalite-1上的扩散系数和扩散活化能相差较大.吸附量小于4 m/u.c.(单位晶胞分子数)时,环戊烷在高硅沸石Silicalite-1上热脱附曲线上只有一个脱附峰,当吸附量超过4 m/u.c.时,出现两个脱附峰,说明高硅沸石Silicalite-1对于环戊烷有两种不同的吸附位能.环己烷在高硅沸石Silicalite-1上的热脱附曲线只出现一个脱附峰,说明高硅沸石Silicalite-1对于环己烷只有一种吸附位能.     

浅冷吸附脱附挥发性有机物(VOCs)气体碳循环回收装置的研究及应用

针对现有浅冷吸附脱附挥发性有机物(VOCs)气体碳循环回收装置存在的回收效果不尽理想、能耗较高、时常发生故障、潜在一定安全隐患等技术瓶颈,研发了一种新型的浅冷吸附脱附VOCs气体碳循环回收装置。该装置集成引风输送机组、换热器、脱硫单元、吸附单元和解吸单元,将浅冷、吸附和解吸工艺紧密结合。装置高效回收VOCs混合气体中的有机成分,一体化设计布局,工艺上实现四个阶段的高效协同。该装置具有诸多优点,符合未来VOCs气体治理趋势,通过增加VOCs气体分压,提升了传统工艺效率。设计实现了浅冷吸附脱附工艺的高效回收,增加吸附效率,克服了现有工艺深冷阶段运行不稳定性问题,达到了严格的尾气排放标准。     

用程序升温氨脱附研究SO_4~(2-)/ZrO_2超强酸催化剂的酸性质

用程序升温氨脱附研究了Ｈ２ＳＯ４的浓度、焙烧温度、氨水的浓度和锆前体的晶型等制备参数对ＳＯ４２－／ＺｒＯ２催化剂的酸性质的影响。结果表明，当Ｈ２ＳＯ４的物质的量浓度不大于１．０ｍｏｌ／Ｌ时催化剂表面主要为一种强酸中心。随着Ｈ２ＳＯ４浓度的增大，表面酸性质发生了明显改变，不仅酸强度减弱，而且总的酸量减少。当Ｈ２ＳＯ４的物质的量浓度增至２．０ｍｏｌ／Ｌ时表面主要为一种弱酸中心。焙烧温度不高于７７３Ｋ时，表面主要为一种强酸中心，且酸量大。随着温度的升高，逐渐向多种强度的酸中心并存转化，且强酸中心数量减少。用浓氨水制得的催化剂存在多种强度的酸中心，且酸量大。用稀氨水时催化剂表面主要为一种强酸中心。用Ｈ２ＳＯ４处理晶型ＺｒＯ２时得不到超强酸。     

氨基改性MIL-101(Cr)用于CH4/CO2吸附分离的研究

采用浸渍法合成氨基改性金属有机骨架材料MIL-101(Cr),并用XRD、N2吸附和脱附、FT-IR和TG等表征手段考察材料的结构和性能,测试氨基改性MIL-101(Cr)吸附剂在101.3kPa、25℃下的CO2、CH4吸附量。结果表明,氨基改性后的MIL-101(Cr)与CO2作用力显著增强,提高了CO2吸附量和CO2/CH4分离性能。 PEI/MIL-101(Cr)质量比为70的MIL-101-PEI-70吸附剂的CO2吸附量由50.55cm3/g增加到89.43cm3/g,提升76%,而CH4吸附量由10.62cm3/g下降为5.91cm3/g,降低44%,用理想吸附溶液理论预测其CH4/CO2吸附选择性由11增加到255。吸附CO2后的吸附剂可在80℃、真空下再生,脱附条件温和。