Fe2O3-AC吸附剂对水中对硝基苯酚的吸附动力学研究

对Fe改性活性炭制得Fe2O3-AC吸附剂,并用于对硝基苯酚废水处理;通过静态试验方法研究所制备吸附剂对水溶液中对硝基苯酚的吸附等温和吸附动力学过程。结果表明,Fe2O3-AC吸附剂对废水中对硝基苯酚的吸附过程符合Langmuir等温方程,对硝基苯酚最大吸附量可达286.4 mg/g,内扩散不是吸附过程唯一的控制步骤,准2级动力学模型能更好的反映Fe2O3-AC吸附剂对对硝基苯酚的吸附机理。     

介孔Co-Cu-Ox吸附剂的制备及其吸附有机污染物的性能研究

以金属Co为基础,通过加入不同的金属合成双金属氧化物Co-M-Ox(M:Fe、Cu、Ni),用于水溶液中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的吸附去除。结果表明:Co、Cu金属质量比为50%∶50%,以NaOH为沉淀剂调节至pH 9,300℃焙烧条件下制得的双金属氧化物对水溶液中2,4-DCP具有很好的吸附性;在25℃吸附条件下,吸附剂的最佳用量为0.2 g;并通过离子干扰实验、动力学以及等温吸附方程拟合得知金属离子的存在基本不影响吸附剂的吸附性能,吸附过程更符合准二级动力学方程及Freundlich等温吸附模型。     

HMS介孔分子筛表征及吸附铅(Ⅱ)离子性能

通过水热法制备了HMS介孔分子筛,采用X射线衍射(XRD)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段表征了其结构性能,考察了其对水溶液中二价铅离子的吸附性能。结果表明:合成的HMS分子筛具有典型的介孔材料特征,比表面积为790.7 m2/g,最可几孔径为3.7 nm,平均孔径为4.6 nm,孔容为0.91 m L/g;合成的HMS介孔分子筛对二价铅离子具有良好的吸附性能。在铅离子质量浓度为100 mg/L的水样中,吸附剂投加量为8 g/L,在p H为7、吸附时间为40 min条件下,HMS介孔分子筛对二价铅离子的吸附率达到96.22%。吸附符合Langmuir等温方程所描述的规律,而对Freundlich方程符合程度较低。     

NaY/MCM-48复合分子筛的制备及对活性艳兰KN-R染料的吸附性能研究

按nAl2O3:nSiO2∶ nNaO∶ nH2O=1∶14∶ 6∶250的摩尔比,100℃10 h水热合成出微孔NaY分子筛,按n(SiO2)∶n(CTAB)∶n(H2O)=0.6∶1∶30的摩尔比配制成MCM48的溶胶液,再将NaY混合到MCM-48的晶化液中,110℃晶化72 h后取出漂洗烘干,再在550℃焙烧去除有机模板剂,获得NaY/MCM-48微介孔复合分子筛,采用XRD、SEM和TEM等手段对合成分子筛进行了表征.考查了分子筛的投加量、pH值、温度、吸附时间等对吸附活性艳兰KN-R染料废水脱色率的影响,研究了三种分子筛对活性艳兰的吸附等温线,吸附动力学和热力学.研究结果表明:NaY/MCM-48微介孔复合分子筛,对活性艳兰KN-R的吸附效果较好,当NaY/MCM-41微介孔复合分子筛的投加量为0.3 g/L、活性艳兰KN-R染料浓度20 mg/L,溶液pH =4、吸附时间为60 min,温度为55℃时吸附结果最好,脱色率以达到了96.6％.这三种分子筛可用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,其中NaY,MCM-48分子筛与Freundlich等温吸附方程具有更好的相关性,而NaY/MCM--48复合分子筛与Langmuir等温吸附方程具有更好的相关性;拟二级吸附动力学反应模型与实验数据之间有更好的相关性,可以用方程lnK=-△H/RT+ lnCe来进行拟合.     

Cu-SBA-15分子筛的表征及其催化氧化水溶液中4-硝基苯酚的性能

采用两步水热晶化法合成了Cu-SBA- 15介孔分子筛,并且用XRD、N2吸附、FT-IR、TEM以及UV-vis对所合成的样品进行了表征.结果表明,Cu-SBA- 15具有高度有序的介孔结构和均一的孔径分布.部分铜离子进入了分子筛骨架,部分铜离子以八面体配位环境与骨架硅相连均匀分布在孔壁上.Cu-SBA-15(含铜6.0％)在催化氧化水溶液中4-硝基苯酚的反应中具有良好的催化活性,主要考察了H2O2初始浓度、催化剂用量、处理温度等因素对4-硝基苯酚氧化效果的影响.在4-硝基苯酚初始浓度为200 mg·L-1、H2O2初始浓度为1.2 g·L-1、在60℃的条件下处理100 min,4-硝基苯酚去除率达100％,TOC去除率可达82.4％.     

β-环糊精微球吸附对硝基苯酚的动力学及热力学

以β-环糊精(β-CD)为原料,环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,采用反相乳液法得到β-环糊精聚合物(β-CDP)微球,探讨了水溶液中β-CDP微球对对硝基苯酚(p-NP)吸附的动力学、热力学特性及其机理,绘制了不同温度下的吸附等温线。结果表明:β-CDP微球对p-NP的吸附2 h后基本达到平衡,且与一级吸附动力学模型和二级吸附动力学模型都有较好拟合,相关系数分别为0.9915、0.9998;在298 K、318 K和338 K温度下符合Langmiur方程和Freundlich方程;吸附焓变(ΔH)、熵变(ΔS)和吉布斯函变(ΔG)均为负值,吸附是焓推动作用,自发且过程放热。     

水杨酸修饰的超高交联吸附树脂的制备及其对苯酚的吸附研究

通过静态吸附和动态吸附法研究了水杨酸修饰的超高交联吸附树脂(SYS树脂)对苯酚的吸附行为,实验静态数据分别用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich等温方程拟合,动态数据用准一级动力学和准二级动力学模式拟合。结果表明,SYS树脂在一定的温度下对苯酚既存在物理吸附又存在化学吸附,吸附过程为一级动力学吸附过程。     

负载改性钾长石吸附废水中苯酚的研究

以钾长石为原料,采用氧化钙和硅酸钠对其进行负载,使其具有更多的微介孔结构,再用十六烷基三甲基溴化铵对其改性,合成得到的钾长石负载改性物（CK）对废水中苯酚进行吸附。考察了CK添加量、溶液初始pH、吸附时间、苯酚初始浓度等因素对CK吸附苯酚的影响,并结合动力学及热力学模型进行拟合探究其吸附机理。结果表明,苯酚去除率随着CK添加量的增加而增加;溶液呈中性时吸附效果较佳;吸附在1 h时开始趋于平衡;随着苯酚初始质量浓度（50~3 000 mg/L）的增加,CK对苯酚的吸附量可增至30.32 mg/g并趋于饱和,该值是原材料的9倍多。准二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型能较好地描述CK对苯酚的吸附过程,说明该过程以化学吸附为主。Langmuir、Freundlich等温吸附模型均能说明钾长石经负载改性后有利于吸附废水中的苯酚。     

交联多孔网状α-Fe2O3的制备及对对硝基苯酚的吸附

以甘氨酸为结构调节剂,水热法合成了纳米氧化铁材料。对样品进行了表征,结果显示:样品为六方晶系α-Fe2O3。调节甘氨酸浓度,可使样品从不规则纳米颗粒逐步转变为交联多孔网状α-Fe2O3,其比表面积达到72.7m2/g。通过样品对水中对硝基苯酚的静态吸附实验,考察了吸附反应时间和初始浓度对吸附性能的影响,发现其吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附平衡符合Langmuir等温吸附模型,其饱和吸附量为101.5 m2/g。     

MCM-41中孔分子筛吸附水中Cr(Ⅵ)的动力学研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,水玻璃为硅源,采用水热法合成了中孔分子筛MCM-41.用X射线衍射分析、比表面积及孔径分布测试、透射电镜分析等手段对合成样品进行了表征.通过静态吸附实验,研究了MCM-41对水溶液中Cr(Ⅵ)离子的吸附动力学性质.结果表明:合成的中孔分子筛的孔径非常均匀,其孔道尺寸主要集中在2～4 nm范围,平均孔径为3.64 nm,比表面积为1 047m2/g.Langmuir吸附等温式的曲线拟合能较好地描述不同温度下的实验数据,常温下分子筛对Cr(Ⅵ)离子的饱和吸附量为84.81 mg/g.吸附符合一级动力学吸附方程,颗粒内扩散与吸附过程是影响吸附速率的主要控制步骤,在25,40℃和55℃下,吸附速率常数k分别为0.2121,0.2167 min-1和0.2287 min-1.     

双官能基修饰的超高交联吸附树脂对2,4-二氯苯酚的吸附性能研究

合成了用2-氨基酚修饰的新型双官能基聚苯乙烯-二乙烯苯吸附树脂MOAPR-1和MOAPR-2,研究了其在288~318 K下对水溶液中2,4-二氯苯酚的静态吸附和静态脱附特征。结果表明,2,4-二氯苯酚在两种树脂上存在化学吸附现象,符合Freundlich等温吸附方程。利用半经验分子轨道法计算了几种吸附剂的近似结构和2,4-二氯苯酚的前线轨道能级,并对吸附过程进行了合理的解释。     

改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附行为研究

采用硝酸对竹炭进行改性,考察了改性竹炭对水溶液中4-硝基苯酚的吸附热力学和动力学特性。结果表明,与原竹炭相比,硝酸改性竹炭的比表面积、孔容及对4-硝基苯酚的吸附量显著提高。在实验条件下,动力学过程用二级吸附动力学模拟具有很好的线性相关性,通过二级吸附模型计算出的平衡吸附量与实验值相符。改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附行为可用Langmuir和Freundlich等温式进行描述,相关性都较好,但更符合Langmuir公式。求得热力学参数ΔH=28.36 kJ/mol,ΔS=168.88 J/(K.mol),ΔG分别为-19.41(10℃)、-22.86(30℃)、-26.16(50℃)kJ/mol,表明改性竹炭对4-硝基苯酚的吸附是吸热、自发的过程,以物理吸附为主。     

超高交联树脂吸附酚类的热力学研究与机理探讨

合成和表征了超高交联树脂AM-1，以大孔吸附树脂Amberlite XAD-4为参照，比较研究了其在水溶液中吸附邻硝基苯酚，对硝基苯酚的吸附行为和热力学性质，测定了不同温度下的平衡吸附量，Langmuir模型和Freundlich模型均能很好拟合。利用Freundlich模型求得△H、△G、△S。     

胺化聚苯乙烯树脂的制备及吸附对硝基酚

以氯甲基化聚苯乙烯树脂(PS-Cl)和氯乙酰化聚苯乙烯树脂(PS-Acyl-Cl)为母体, 引入三乙烯四胺(TETA)制备两种胺化聚苯乙烯树脂PS-TETA与PS-Acyl-TETA。用红外光谱和表面孔径吸附仪对树脂进行表征, 并用于对硝基酚(PNP)的吸附研究。静态和动态吸附实验结果表明, 两种树脂对PNP的吸附过程都可以用准二级动力学方程来描述;液膜扩散为吸附PNP的主要控制步骤;吸附符合Freundlich等温方程, 为多分子层吸附;吸附为自发的放热过程, 属于以物理吸附为主的吸附过程;PS-TETA与PS-Acyl-TETA对PNP的饱和吸附量分别为157.87mg/mL、90.77mg/mL, 穿透体积为165BV、80BV, 动态脱附率为98.4% 、98.9%。     

低成本制备MCM-41介孔分子筛及其对镉离子的吸附性能

以廉价的硅铁行业的废弃物微硅粉为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用碱法提纯-水热法合成制备了纯硅的MCM-41介孔分子筛。用红外光谱(FTIR)、小角X射线衍射、液氮吸附脱附、场发射扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜对分子筛进行了结构表征和表面积及孔径分析。结果表明:所制备的分子筛的比表面积是918 m2/g,孔容1.11 cm3/g和孔径2.9 nm。采用静态吸附方法,研究了所合成的分子筛对水溶液中Cd2+离子的吸附行为,分析了pH值、分子筛质量、吸附时间和Cd2+的初始浓度对吸附的影响,并探讨了该吸附剂对Cd2+的吸附热力学和动力学特性。结果表明:当溶液的pH值为2.0～7.0,吸附剂的量在30～130 mg范围内时,吸附率随着pH值和吸附剂用量的增加而增加,当吸附剂用量为130 mg时,有序介孔分子筛对Cd2+离子的去除率基本稳定。有序介孔分子筛对Cd2+离子的吸附量随吸附时间的增加而增加,在120 min时达到吸附平衡。有序介孔分子筛对Cd2+的等温吸附过程更符合Freundlich模型,吸附动力学较符合准二级吸附方程。     

偏二甲肼水溶液在3A分子筛上的吸附平衡与动力学研究

采用气相色谱(GC)法测定了偏二甲肼(UDMH)水溶液中各组分的相对含量,通过静态吸附实验及吸附动力学实验测得UDMH水溶液在3A分子筛上的吸附平衡和动力学,用Langmuir方程和Freundlich方程对吸附等温线进行拟合。采用Dünwald-Wagner方法解析吸附动力学数据求得有效扩散系数D′i,研究了温度、初始水含量(C0)和分子筛粒径(dp)对D′i的影响。结果表明,在15℃下C0为2.298%、dp为250~420μm时D′i为1.49×10-7cm2/s,并随着温度的升高或水含量的增加而增大,但受分子筛粒径的影响较小。UDMH水溶液在3A分子筛上的吸附动力学参数为:活化能E为3.341×104 J/mol,指前因子D0为0.169 5cm2/s。     

炭化芝麻秆对苯酚废水的吸附性能

采用KH2PO4活化原材料芝麻秆,分别在300和600℃对活化后芝麻秆进行炭化,制得炭化芝麻秆吸附剂(CSS1和CSS2),通过静态吸附实验研究了其对苯酚的吸附性能,考察了pH值、吸附时间和温度对苯酚吸附的影响,分析了炭化芝麻秆对苯酚的吸附机理. 结果表明,CSS2吸附苯酚能力比CSS1强,其吸附较好地满足Langmuir和Freundlich等温方程,在20, 30和40℃下CSS2对苯酚的最大吸附容量分别高达13.53, 18.42和21.32 mg/g;动力学研究表明其吸附速率快,在150 min内能达到吸附平衡,准二级动力学模型较好地描述了该吸附行为,相关系数高达0.999;计算了热力学参数DGq, DHq和DSq的值,该吸附过程为自发过程.     

磷在涂铁浮石上的吸附性能

通过对天然浮石进行涂铁改性,研究了涂铁浮石吸附水溶液中磷的热力学和动力学. 结果表明,Langmuir等温吸附方程比Freundlich等温吸附方程更能准确地描述涂铁浮石对磷的吸附,粒径为0.63~1.2 mm的涂铁浮石,298 K时对磷的最大吸附量为0.245 mg/g. 准二级动力学模型比准一级动力学模型和颗粒内扩散模型更能准确地描述涂铁浮石吸附除磷的动力学过程. 通过计算不同温度下的热力学参数DG0, DH0和DS0,证实该吸附为自发的吸热过程. SEM和EDAX分析表明磷吸附在涂铁浮石表面上.     

膨润土负载壳聚糖吸附剂对苯酚的吸附性能研究

将壳聚糖与膨润土复合制得一种固体吸附剂(CCB),并用于水溶液中苯酚的吸附。详细研究了吸附体系中溶液pH值、苯酚起始浓度对吸附的影响,将吸附平衡数据用Langmuir和Freundlich方程进行对比分析。结果表明:温度为25℃的条件下,溶液pH值为4.0时,吸附容量最大,达到63.69 mg/g;吸附量随苯酚起始浓度的增大而增大,吸附过程符合Langmuir和Freundlich模型,其中Langmuir模型更为适合。     

树脂DX吸附ADN的热力学和动力学研究

通过在不同温度下的静态吸附实验,研究了二硝酰胺铵(ADN)在树脂DX上的吸附热力学及动力学特性;通过实验测定了28~50℃的等温吸附线和吸附动力学数据,并分别用Langmuir和Freundlich模型对实验数据进行了拟合。结果表明,树脂DX对水溶液中ADN的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附过程的吉布斯自由能变(ΔG)0,熵变(ΔS)0,吸附过程可自发进行,不同吸附量下的吸附焓变(ΔH)0,吸附为吸热过程;树脂DX对ADN的吸附属于快速平衡型,前30min大量ADN被吸附在树脂DX上,60min后吸附趋于平衡,吸附过程符合拟二级动力学方程;该吸附工艺操作简便,树脂DX吸附效率高,可重复利用,成本低。