有机胺催化双酚A与碳酸二苯酯熔融酯交换动力学的研究

研究了双酚A与碳酸二苯酯分别以三正丁胺、氢氧化四丁基铵和氯化四丁基铵为催化剂时的酯交换反应动力学.在不考虑催化机理的情况下,根据酯交换反应官能团模型推导出以苯酚摩尔浓度表示的积分型速率方程,采用HPLC分析反应混合物中苯酚浓度随时间的变化,求出了反应的平衡常数和正、逆反应的速率常数.求解分子种类模型得到了反应过程中各种低聚物摩尔浓度随反应时间的变化,结果与HPLC分析相符.由一个双酚A分子与一个碳酸二苯酯分子结合形成的低聚物在反应初始阶段以非常快的速率形成,然后又很快减少直至趋于平衡.     

糠醇基介孔碳对水中双酚A的吸附性能研究

采用3种多孔碳材料C-1、C-2和C-3对双酚A进行静态吸附实验,选用具有集中介孔分布、比表面积较大的C-3在不同温度和pH条件下对双酚A进行吸附。结果表明,当双酚A初始质量浓度为60 mg/L、温度为30℃时,C-3对双酚A的饱和吸附量达到279.4 mg/g。在相同条件、等电点附近,C-3对双酚A的去除率达到最大值47.4%,饱和吸附量达到284.5 mg/g。C-3对双酚A的吸附遵循拟二级动力学方程。     

正构烷烃在介孔5A沸石中的吸附

分别选取具有不同碳原子数的正庚烷、正辛烷和正癸烷为吸附质,微孔及具有不同晶内介孔孔隙度的介孔5A沸石为吸附剂,通过重量吸附法测定了3种正构烷烃在293、308和318 K 3个温度下在微孔和介孔5A沸石上的吸附等温线,并从热力学的角度对其进行了分析。Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth 3种吸附模型对从实验获得的吸附数据的拟合结果表明,不同于烷烃分子在微孔5A沸石内的吸附,3种烷烃在介孔5A沸石上的吸附可用Langmuir-Freundlich和Toth两种吸附模型得到较好的拟合,在同一温度下,3种正构烷烃在介孔5A沸石内的最大吸附量均大于各自在微孔5A内的最大吸附量,但吸附质与吸附剂相互作用力随中孔的引入而减小,并由于微介孔吸附的共存,使得表面吸附多相性增加;另外,基于吸附数据计算获得的烷烃分子在沸石表面的吸附亨利常数和初始吸附热数据表明,沸石晶内介孔的存在,使其亨利常数和初始吸附热均减小;另外,由Clausius-Clapeyron方程计算得到的等量吸附热随表面吸附量变化的趋势表明,3种正构烷烃在介孔5A沸石内吸附热均随吸附量的增加而减小,其中以癸烷的变化最为明显。     

正构烷烃在介孔5A沸石中的吸附

分别选取具有不同碳原子数的正庚烷、正辛烷和正癸烷为吸附质,微孔及具有不同晶内介孔孔隙度的介孔5A沸石为吸附剂,通过重量吸附法测定了3种正构烷烃在293、308和318 K 3个温度下在微孔和介孔5A沸石上的吸附等温线,并从热力学的角度对其进行了分析。Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth 3种吸附模型对从实验获得的吸附数据的拟合结果表明,不同于烷烃分子在微孔5A沸石内的吸附,3种烷烃在介孔5A沸石上的吸附可用Langmuir-Freundlich和Toth两种吸附模型得到较好的拟合,在同一温度下,3种正构烷烃在介孔5A沸石内的最大吸附量均大于各自在微孔5A内的最大吸附量,但吸附质与吸附剂相互作用力随中孔的引入而减小,并由于微介孔吸附的共存,使得表面吸附多相性增加;另外,基于吸附数据计算获得的烷烃分子在沸石表面的吸附亨利常数和初始吸附热数据表明,沸石晶内介孔的存在,使其亨利常数和初始吸附热均减小;另外,由Clausius-Clapeyron方程计算得到的等量吸附热随表面吸附量变化的趋势表明,3种正构烷烃在介孔5A沸石内吸附热均随吸附量的增加而减小,其中以癸烷的变化最为明显。     

功能磁性核壳纳米颗粒制备及对双酚A的吸附

采用水热法制备了球形四氧化三铁纳米颗粒,对其表面改性后得到两种吸附剂并用于对双酚A的吸附。借助透射电镜、红外光谱分析、热重分析仪和氮气吸脱附等温仪对两种吸附材料进行物理结构表征。结果表明:成功制备了核壳磁性介孔氧化硅纳米吸附剂(Fe_3O_4@mSiO_2),孔径约为2 nm,比表面积约为160 cm~2/g;对其进一步改性得到苯基改性吸附材料(Fe_3O_4@mSiO_2@PhTES)。通过动力学模拟探究了两种吸附剂对双酚A的吸附特性。结果表明:二者对双酚A的吸附动力学均符合拟二级动力学模型,与Fe_3O_4@mSiO_2相比,Fe_3O_4@mSiO_2@PhTES对双酚A的吸附量明显增加,最高达109 mg/g。主要是分子中苯环以π-π共轭方式与吸附剂表面苯基发生作用增强吸附性能。     

毛竹活性炭制备及其对含苯酚废水吸附的研究

毛竹活性炭是以毛竹废料为原料在850℃下,用二氧化碳作为活化剂活化预先浸渍硫酸亚铁毛竹来制备的。毛竹活性炭孔的物理性质用77K下氮气吸附等温线来表征。实验制备的活性炭对苯酚均具有较高的吸附性能和较快的吸附速率。在25℃下,通过静态和动态试验对活性炭吸附水中的苯酚进行了研究,测定了吸附等温线。用Freundlich和Langmuir方程来拟合吸附等温线,结果发现毛竹活性炭对苯酚的静态吸附较符合Langmuir等温式。苯酚的吸附动力学用拟一级和拟二级方程来研究。计算出动力学模型的吸附速率常数。结果证明该毛竹活性炭对苯酚的吸附符合拟二级动力学方程。研究证明实验制备的活性炭可以有效的去除苯酚。     

活性炭改性对双酚A的吸附研究

以硝酸氧化法对活性炭进行改性,考察改性前后活性炭对水体双酚A的吸附效果。结果表明,改性前活性炭(AC)对双酚A的平衡吸附量约为3.72mg/g,而改性后活性炭(MAC)的平衡吸附量增大到5.78mg/g左右;分析活性炭的孔面结构,发现MAC的比表面积虽然有所降低,但孔容增大,平均孔径由改性前的1.87nm增大到2.01nm,说明改性扩孔的活性炭更利于对双酚A的吸附;吸附动力学分析表明,活性炭对双酚A的吸附是由内、外扩散共同控制。     

碳纳米管及竹炭对双酚A和4-硝基苯胺的吸附动力学

研究了竹炭和碳纳米管从水溶液中吸附双酚A及4-硝基苯胺的动力学行为。结果表明,竹炭对双酚A和4-硝基苯胺的平衡吸附量qe均随着初始浓度和温度的增加而升高,相同条件下,qe大小为:4-硝基苯胺>双酚A;碳纳米管对双酚A和4-硝基苯胺的qe也随着初始浓度增加而增大,但随着溶液温度升高而减小,相同条件下,qe大小为:4-硝基苯胺<双酚A;吸附过程均符合伪二级动力学方程,颗粒内扩散过程是竹炭吸附速率控制的重要因素,同时还受颗粒外扩散过程的控制,但不是碳纳米管吸附速率控制的重要因素;竹炭、碳纳米管对双酚A和4-硝基苯胺的吸附活化能都比较低,依次为19.41,4.37,6.06,27.33 kJ/mol,表明吸附过程以物理吸附为主。     

漆酶的吸附固定及其对双酚A的降解

以介孔硅为载体,采用吸附法将漆酶固定。结果表明,酶固定量为30.3 wt%,活性回收率14.52%,ADS/Lac的米氏常数K_m和反应速率V_(max)分别为29.60μM和0.025μM/min,而游离酶的米氏常数K_m和反应速率V_(max)分别为20.32μM和0.045μM/min,说明固定后酶的亲和力降低,同时反应速率也降低,而稳定性得到了一定的提高。将ADS/Lac应用于双酚A模拟废水的降解时,发现在pH=5时,双酚A的降解效果最好,且降解能力优于游离酶,也可以实现重复利用。     

多胺-DAAM功能化PVC树脂对4-氯苯酚的吸附特性

以聚氯乙烯为大分子骨架,经三乙烯四胺胺化,再与双丙酮丙烯酰胺(DAAM)发生Michael加成反应,合成了多胺-双丙酮丙烯酰胺修饰的聚氯乙烯树脂(DAAMPV),探讨了合成树脂对4-氯苯酚的吸附性能. 结果表明,合成树脂对4-氯苯酚的吸附符合Freundlich等温式,吸附过程符合二级动力学模型,其二级速率常数在25和30℃时分别为5.38和9.04 mg/(mg×min). 25℃下对4-氯苯酚的吸附量为45.2 mg/g,去除率可达97%以上,用无水乙醇或4% NaOH可将吸附的4-氯苯酚洗脱.