N235萃淋树脂吸附盐酸的热力学和动力学

采用静态吸附法研究了N235萃淋树脂吸附HCl的热力学、动力学,探讨了吸附规律。结果表明:N235萃淋树脂对HCl的吸附同时遵循朗缪尔(Langmuir)和弗兰德里希(Freundlich)吸附等温模型,但前者契合程度更好;在温度323K、HCl浓度74.13 mmol/L条件下,N235萃淋树脂对HCl的最大吸附量为0.367 2mmol/g;热力学计算结果表明,ΔH=18.066kJ/mol,ΔS=65.1J/(mol·K),ΔG303K=-1.659kJ/mol,ΔG308K=-1.985kJ/mol,ΔG313K=-2.31kJ/mol,ΔG318K=-2.636kJ/mol,可以认为,吸附过程是吸热(ΔH0)、熵增(ΔS0)、可自发进行的物理吸附(ΔG∈-20~0kJ/mol);吸附动力学研究表明,吸附过程与准二级动力学方程契合得更好(相关系数R20.99),吸附速率受液膜扩散控制。     

D001树脂静态吸附钕离子的热力学与动力学研究

为达到Nd3+富集目的,实验研究D001树脂静态吸附稀土Nd3+过程。通过单因素实验优化平衡吸附条件,并研究树脂吸附稀土Nd3+的热力学和动力学特征。结果表明:T=293 K,pH=3.5,[Nd3+]浓度10 mmol·L-1条件下,树脂的饱和吸附容量达到698.9×10-3mmol·g-1;吸附过程遵循Langmuir等温方程,热力学参数为:ΔH=13.45 kJ·mol-1,ΔS=53.035 J·mol-1·K-1,ΔG=-2.09 kJ·mol-1。热力学函数ΔG0表明D001树脂吸附Nd3+过程能够自发进行。准二级动力学模型能够很好拟合DO01树脂吸附Nd3+的过程并且其相关系数在0.99以上。吸附活化能Ea=1.04857 kJ·mol-1,反应控制步骤为膜扩散和颗粒内扩散联合扩散控制。     

量热法研究硝酸铕丙氨酸配合物及其配离子的标准生成焓

采用具有恒温环境的反应量热计,分别测定了298.15 K时[Eu(NO3)3.6H2O(s)+4Ala(s)]和配合物Eu(Ala)4(NO3)3.H2O(s)在2 mol/L HCl溶液中的溶解焓。根据盖斯定律设计一个热化学循环,可计算得到六水硝酸铕和丙氨酸配位反应的反应焓△rHθm(298.15 K)=43.178±0.256 kJ/mol,并计算出配合物Eu(Ala)4(NO3)3.H2O(s)在298.15 K时的标准生成焓△fHθm(298.15 K)=-3 882.4±6.4 kJ/mol。同时测定了Eu(Ala)4(NO3)3.H2O(s)在水中的溶解焓△sHθm=-16.106±0.200 kJ/mol,并计算出配离子Eu(Ala)(aq)在298.15 K时的标准生成焓△fHθm(298.15K)=-2 997.7±6.7 kJ/mol。     

中性磷萃淋树脂吸附铼的性能和机理研究：CL—TBP—KReO4—H2SO4体系

本文研究了磷酸三丁酯萃淋捌脂从硫酸溶液中吸附铼的性能和机理。结果表明,分配系数随溶液酸度的增加而升高(在3.5mol/LH_2SO_4时达最大值),平衡服从Freundlich吸附等温式,RcO_4-以离子缔合机制吸附;测定了吸附过程的热力学参数,其值分别为△H~o=—34.8 kJ/mol,△G~o=18.7 kJ/mol,△S~o=-54J/mol·K。     

110~*树脂吸附铜的行为研究

研究了Cu2+在110*树脂上的吸附行为。结果表明:在pH=4.19的HAc-NaAc缓冲溶液中,110*树脂吸附Cu2+效果最佳,静态饱和吸附容量为240mg/g;用1.0~2.0mol/LHCl溶液洗脱,洗脱率达100%;表观速率常数k298=1.55×10-4s-1,表观活化能Ea=37.2kJ/mol;等温吸附服从Freundlich经验式;吸附热力学参数ΔH=14.8kJ/mol,ΔS=52.0J/(mol·K),ΔG=-0.7kJ/mol。用化学和红外光谱法确定了吸附机制为化学吸附。     

氧气中嵌氧生成LiMn2O4的动力学

为了得到氧气中嵌氧生成LiMn2O4的动力学方程，用TG、XRD和H—E积分方程研究氧在其分解产物中的嵌入过程。1373～1243K的嵌氧反应为3LiMnO2 Mn3O4 (1—3δ／2)O2(g)—→3LiMn2O4—δ(Tetragonal)和LiMn2O4—δ(Tetragonal) δ／2O2(g)—→LiMn2O4(Cubic)，属生成核生长控制，活化能为-166．330kJ/mol。1243～1146K的嵌氧反应为LiMn2O4—δ(Tetragonal) δ／2O2(g)—→LiMn2O4(Cubic)，属于成核生长控制，活化能为-140．357kJ／mol。由H—E积分方程得到的动力学参数与、之间存在明显的动力学补偿效应。     

D860树脂对V(Ⅳ)的吸附性能研究

研究D860阳离子交换树脂对V(Ⅳ)的吸附性能,进行pH、平衡吸附时间、温度和V(Ⅳ)初始浓度试验,分析了吸附过程的热力学、动力学特征以及等温吸附模型,同时研究了共存杂质离子对D860树脂吸附V(Ⅳ)的影响。结果表明,D860树脂吸附V(Ⅳ)的最佳pH为2.5,吸附平衡时间为8h,吸附量随温度、V(Ⅳ)初始浓度的升高而增大;吸附过程的ΔH=3.78kJ/mol、ΔS=49.44J/(mol·K)、ΔG298K=-10.95kJ/mol;拟一级、拟二级动力学模型均可以较好地解释吸附过程,吸附过程速率主要受颗粒扩散控制,表观吸附活化能为23.76kJ/mol;吸附符合Langmuir等温吸附模型;V/Al、V/P、V/Fe的分离因数均大于1。     

硫酸体系中N235萃取钒的机理研究

在硫酸体系中通过饱和容量法和斜率法研究了N235萃取钒的机理。结果表明,负载有机相中钒与N235的摩尔比约为2.5,萃合物组成为[R3NH]4[H2V10O28],萃取反应平衡常数为195.434L·mol-1·s-1,ΔH=-10.683kJ/mol,ΔG=-13.076kJ/mol,ΔS=8.023J/(mol·K),升高温度不利于钒的萃取。     

氯化镧与丙氨酸配位反应的热化学研究

用新型的具有恒温环境的反应热量计 ,以溶解量热法分别测定了 2 5℃时 (LaCl·7H2 O 3Ala)和Al(Ala) 3 Cl3 ·3H2 O在 2mol·L-1HCl溶剂中的溶解焓。通过设计的热化学循环得到七水氯化镧与丙氨酸配位反应的反应焓ΔrHm=9 738kJ·mol-1,并计算出配合物La(Ala) 3 Cl3 ·3H2 O在 2 98 2K时的标准生成焓ΔfH0m=- 3713 8kJ·mol-1。     

D155树脂对铒(Ⅲ)的吸附行为研究

用树脂吸附的方法系统地研究了树脂D155对铒(Ⅲ)的吸附行为,测定了不同介质pH、温度、吸附时间等因素对吸附的影响.测得该阳离子交换树脂在HAc-NaAc体系pH=5.7时吸附Er3 的性能最佳,其静态最大吸附量为280mg·g-1;测得其表观吸附速率常数k298=2.58×10-5s-1;测得吸附热力学参数分别为:△H=13.05kJ·mol-1,△S=50.52J·mol-1·K-1,△G=-2.00kJ·mol-1,该树脂对Er3 的表观吸附活化能Ea=10.42kJ·mol-1;树脂吸附铒(Ⅲ)符合Freundlich经验式.并对负载树脂解吸进行探讨.     

固相煅烧法制备钒酸铋的动力学研究

以五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)及偏钒酸铵(NH4VO3)为原料,利用TG-DSC对固相煅烧法制备钒酸铋的动力学进行研究。结果表明:不同升温速率下,反应均经历两个阶段,第一阶段的DSC峰值温度为400.67~425.95K,反应同时在固、液两相中进行;第二阶段的DSC峰值温度为516.86~551.57K,为固相反应;两个阶段的反应均涉及到体系副产物的分解及产物晶型的转变与完善。分别通过Flynn-Wall-Ozawa及Kissinger模型确定出两个阶段反应的动力学参数。第一阶段,表观活化能Ea1=86.56kJ/mol,频率因子A1=4.49×1010min-1;第二阶段,表观活化能Ea2=103.11kJ/mol,频率因子A2=4.12×109min-1。     

氯型季铵树脂对钨酸根吸附的热力学研究

针对钨离子交换工艺热力学参数缺乏的问题,测定了不同温度下氯型季铵树脂吸附钨酸根的平衡数据,由此计算出吸附过程的热力学参数.结果表明,吸附平衡数据符合Langmiur等温吸附方程;在求算Langmiur模型常数项时,非线性拟合方法对实验数据的拟合精度优于线性拟合的方法;氯型季铵树脂对钨酸根的吸附是吸热过程,ΔH为13.505 kJ /mol,ΔS为0.098 kJ /（mol·K）,ΔG（298）为-15.833 kJ /mol;并且,ΔG随着温度升高而变小,说明温度升高有利于获得更大的钨吸附容量,热力学分析与实验结果一致.      

IPN弱碱树脂吸附铼的行为及热力学性质

本文研究了IPN弱碱树脂从弱碱性介质中吸附铼的行为和热力学性质。实验结果表明,在PH=9.0—10.0范围内,该树脂能有效地吸附铼,而钼仅有少量被吸附,铼钼分离系数高达1506;树脂对铼的静态平衡交换容量和动态操作容量分别为804、805.3mg/g树脂;被吸附的铼用8％HN_3·H_2O+10％NH_4NO_3混合液淋洗,淋洗率为99.32％。树脂以阴离子交换机理吸附ReO_4~-。测定并求算了吸附过程的热力学函数。其值分别为ΔH~0=-9.62kJ/mol,ΔG~0=-10.00kJ/mol,ΔS~0=1.3J/mol·K。     

LaCl3·7H2O晶体的热分解

采用TG-DTG方法,得到LaCl3*nH2O晶体在空气中热分解过程及相应分解反应的活化能,即在84～112℃时,LaCl3*7H2O失去4个结晶水,分解反应的活化能为133.2kJ/mol,在123.2～137.9℃时,LaCl3*3H2O失去2个结晶水,分解反应的活化能为153.9kJ/mol,在162.5～177.4℃时,LaCl3*H2O失去1个结晶水,分解反应的活化能为454.6kJ/mol,在397.7～464.5℃时,LaCl3气相水解为LaOCl,活化能为66kJ/mol.在温度低于900℃(最高测试温度)时,LaOCl能稳定存在.     

La(C7H5O3)2·(C9H6NO)的合成及热化学研究

研究由七水氯化镧与水杨酸、8-羟基喹啉反应合成镧与水杨酸、8-羟基喹啉多元混合配合物,并对该配合物进行表征.测定该合成反应的标准摩尔反应焓以及配合物的标准摩尔生成焓.通过红外光谱、元素分析、摩尔电导率、差热热重分析以及化学分析等方法来确定配合物的组成.应用溶解量热法分别测定了七水氯化镧、水杨酸、8-羟基喹啉和配合物在298.15 K、混合量热溶剂(VDMFVEtOHVHClO4=110.5)中的标准摩尔溶解焓.通过设计热化学循环,根据盖斯定律计算了合成反应的标准摩尔反应焓以及配合物的标准摩尔生成焓.该配合物的分子式是La(C7H5O3)2·(C9H6NO).各物质的溶解焓分别为△sH(I○)mLaCl3·7H2O(s),298.15 K]=-96.45±0.18 kJ·mol-1,△sH(I○)m[2 C7H6O3(s),298.15 K]=14.99±0.17 kJ·ml-1,△SH(I○)m[C9H7NO(s),298.15 K]=-3.86±0.06kJ·mdl-1及△S(I○)m[La(C7H5O3)2·(C9H6NO)(s),298.15K]=-117.78±0.11kJ·mol-1.反应LaCl3·7H2O(s)+2C7H6O3(s)+C9H7NO(s)=La(C7H5O3)2·(C9H6NO)(s)+3HCl(g)+7H2O(1)的标准摩尔反应焓为91.57±0.33 kJ·mol-1.La(C7H5O3)2·(C9H7NO)(s)的标准摩尔生成焓为△sH(I○)m[La(C7H5O3)2·(C9H6NO)(s),298.15 K]=-2076.5±3.9 kJ·mol-1.     

110^＊树脂吸附镥的行为研究

在pH=5.70的HAc-NaAc缓冲体系中,110*树脂对镥(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为319mg/g,用0.3～0.5 mol/L HCl溶液可定量解吸镥(Ⅲ).测得表观吸附速率常数k298=3.00×10-5s-1.树脂吸附镥(Ⅲ)的行为遵守Freundlich方程.测得298 K时吸附反应热效应△H=16.54kJ/mol,表观吸附活化能Ea=9.57kJ/mol.用红外光谱法探讨了树脂吸附镥(Ⅲ)的反应机理,认为110*树脂对镥(Ⅲ)的吸附为化学吸附.     

312树脂吸附钒的行为研究

研究312树脂吸附钒的过程,结粜表明:pH值与钒在溶液中的赋存状态有关,且pH值对312树脂吸附钒的影响很大,在pH=2.0时吸附效果最好.吸附交换速率主要受液膜扩散控制,表观吸附速率常数k298=2.07×10-5s-1.吸附过程遵循Freundlich方程;吸附热力学参数△H=9.26 kJ·mol-1,△S=53.59 J·mol-1·K-1,△G298=-6.71 kJ·-1ml-1,表观吸附活化能Ea=62.5 kJ·mol-1,可用4%NaOH溶液解吸.     

真空碳热还原制备碳氧钛的动力学研究

采用非等温固相模型对碳热还原TiO2历程和动力学条件进行研究。结果表明,真空碳热还原TiO2可分为四个阶段,第一阶段(1 373~1 523K)主要物相为C和TinO2n-1(n≥5),第二阶段(1 523~1 673K)主要物相为C、TiC0.5O0.5和TinO2n-1(2≤n≤4),第三阶段(1 673~1 833K)主要物相为C、Ti2O3和TiC0.5O0.5,第四阶段(1 833~1 973K)主要物相为TiC0.5O0.5;第一阶段动力学方程为α2=kt,受一维扩散控制,表观活化能为113.55kJ/mol,第二阶段动力学方程为(1-α)-1-1=kt,受二级化学反应控制,温度对还原率影响较大,表观活化能为303.36 kJ/mol,第三阶段动力学方程为2[(1-α)-1/2-1]=kt,受1.5级化学反应控制,还原剂不足对反应影响较大,表观活化能为53.93kJ/mol,第四阶段动力学方程为1-2α/3-(1-α)2/3=kt,受三维扩散控制,物料疏松成为晶核长大的限制环节,表观活化能为99.22kJ/mol。     

NH_3·H_2O—H_2O系仲钨酸铵溶解度研究

采用测试和回归方程求极限的方法 ,得出温度87～95℃ ,终点NH32mol/L的条件下 ,5(NH4)2O·12WO3·5H2O的平衡溶解度。5(NH4)2O·12WO3·5H2O的溶解度与温度(t)的线性关系为 :y= -588.08+7.28t,其与终点NH3 浓度(mol/L)的线性关系为 :y=36.76+18.86x。中国离子交换法所产5(NH4)2O·12WO3·5H2O溶解度较低 ,其可能原因是晶体中的Si含量较低 ,而NH4Cl含量较高 ,以及由于结晶过程NH4Cl的大量存在 ,水的活度较低 ,致使结晶产物中存在少量溶解度较低的5(NH4)2O·12WO3·7H2O     

BK110树脂吸附铒的研究

研究了BK110树脂在HAc-NaAc缓冲体系中对铒离子的吸附及解吸的行为,在pH=5.60时吸附最佳.静态饱和吸附容量为256mg·g-1(树脂),用0.3mol·L-1～2.0mol·L-1 HCl可定量洗脱;测得吸附速率常数k298=4.28×10-5sec-1,表观活化能Ea=26.0kJ·mol-1;吸附服从Freundlich经验式;热力学参数△H=12.2kJ·mol-1.用化学和红外光谱等方法探讨了吸附机理.