化学气相沉积法改性ACFs及其去除溶液中甲基橙的应用(英文)

通过化学气相沉积法(CVD)对粘胶基活性炭纤维(ACFs)进行表面改性,利用比表面积、SEM、孔径分布和红外光谱等分析方法对样品进行表征。通过吸附实验研究改性ACFs对溶液中甲基橙的吸附行为。结果表明,吸附数据较符合Langmuir等温线模型;准二级动力学方程能够较好地反映改性ACFs对溶液中甲基橙的吸附动力学;颗粒间扩散为控制步骤,但并非唯一控制步骤。经计算获得的热力学参数包括ΔG、ΔH和ΔS,表明吸附为自发的放热物理吸附过程。从红外光谱分析可知,氢键作用是改性ACFs吸附甲基橙的主要吸附机理。     

D301树脂吸附钼蓝的热力学与动力学(英文)

通过静态吸附实验,研究D301树脂对钼蓝的吸附热力学和动力学。结果表明:D301对钼蓝的吸附行为符合Freundlich等温方程;在不同温度下,D301吸附钼蓝的吸附焓变ΔH和吸附熵变ΔS均为正值,而吸附自由能变ΔG为负值,表明吸附是一个自发的、吸热过程,升温有利于吸附。动力学研究表明,此吸附过程符合双驱动模型,吸附过程主要受粒内扩散步骤控制,经拟合获得动力学总方程。     

强碱性离子交换纤维吸附Cr(Ⅵ)的热力学(英文)

通过静态吸附实验,采用强碱性离子交换纤维(SAAEF)去除水溶液中的Cr(VI)。分别研究了时间、Cr(Ⅵ)的初始浓度和pH对该吸附过程的影响。SAAEF的最大饱和吸附量为187.7mg/g(pH=1)。饱和吸附量随着Cr(VI)浓度的升高而增大,在pH1的酸度范围内,随着pH值的增高而减少。采用Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkevich和Temkin4种热力学模型对不同温度的等温吸附曲线进行拟合,结果表明,Langmuir等温吸附模型是描述SAAEF吸附Cr(VI)热力学过程的最佳模型;模型参数表明,SAAEF吸附Cr(VI)的过程既存在物理吸附又存在化学吸附。热力学参数ΔH、ΔG和ΔS表明,该吸附过程为一放热、熵增的自发过程。热力学参数Q(iso)不为常量,表明SAAEF表面存在能量分布不均匀的现象。     

紫茎泽兰叶提取物作为冷轧钢在HCl中的缓蚀剂

用失重法和动电位极化曲线研究了紫茎泽兰(Eupatorium adenophora Spreng.)叶提取物(EASLE)在1.0mol/L HCl溶液中对冷轧钢的缓蚀行为。结果表明:EASLE在HCl溶液中对钢具有良好的缓蚀作用,缓蚀率随缓蚀剂浓度的增加而增大,但随温度的升高而降低。EASLE在钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,得出了吸附热力学参数(吸附焓ΔH0,吸附Gibbs自由能ΔG0,吸附熵ΔS0),并据此探讨了EASLE的吸附行为。动电位极化曲线表明,EASLE为混合抑制型缓蚀剂。     

盐酸溶液中苯扎溴胺对锌的吸附与缓蚀作用

用失重法研究了盐酸溶液中苯扎溴胺对锌的缓蚀作用,发现苯扎溴胺在锌表面上的吸附是产生缓蚀作用的重要原因,且吸附规律服从Langmuir吸附等温式.用Sekine方法处理实验数据,获得了吸附过程ΔH0、ΔS0和ΔG0等重要热力学参数.      

乙二胺改性木屑黄原酸盐对水溶液中Cu(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)离子吸附平衡及动力学（英文）

使用乙二胺改性的木屑黄原酸盐对水溶液中的Cu(II)、Ni(II)离子进行吸附。在单离子体系中,考虑影响因素(温度、投加量)对Cu(II)、Ni(II)单离子吸附等温线的影响;并计算Cu(II)、Ni(II)离子吸附的热力学参数:吸附吉布斯自由能(?GΘ)、吸附过程的焓变(?HΘ)以及熵变(?SΘ),表明此吸附是一个放热自发的过程。在Cu(II)和Ni(II)双离子体系中,采用修正后的拓展Langmuir模型对体系的吸附情况可以进行很好的预测。在单离子体系和双离子体系中,吸附过程的数据均可通过准二级动力学模型进行描述;计算得到其对Cu(II)和Ni(II)单离子的吸附活化能分别为59.12和55.92 kJ/mol。结果表明,金属离子在改性木屑表面的吸附效果会受到另一离子存在的影响。     

N-异丁氧羰基硫脲浮选黄铜矿的机理

合成一种新型的表面活性剂——N-异丁氧羰基硫脲(iBCTU),对其结构进行红外和核磁共振表征,并考察其对黄铜矿的浮选性能以及在黄铜矿表面的吸附热力学和机理。浮选和吸附结果表明:在pH 3~11的范围内,iBCTU对黄铜矿具有良好捕收能力,且黄铜矿对iBCTU的吸附量随着温度的升高而增大。热力学分析表明:iBCTU在黄铜矿表面的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附焓变△H为56.42 kJ/mol,熵变△S为284.76 J/(mol·K),吸附自由能变△G为-29.12 kJ/mol(298K),iBCTU在黄铜矿表面的吸附为自发、吸热化学吸附过程。XPS分析进一步说明iBCTU可能通过其硫代羰基的硫原子和-NH_2基氮原子与黄铜矿表面的铜原子结合生成iBCTU-Cu(Ⅰ)表面络合物吸附在黄铜矿表面。     

3-己基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮在黄铜矿表面的吸附动力学与热力学

合成了一种新型的三唑硫酮类表面活性剂—3-己基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-硫酮(HATT),通过红外光谱和核磁共振氢谱及磁谱对其结构进行了表征,研究其在黄铜矿表面的吸附动力学和热力学。结果表明:黄铜矿吸附HATT优选的p H值为4~8,吸附量随着温度的升高而增大;吸附过程符合准二级动力学方程,吸附活化能为13.06 k J/mol;HATT在黄铜矿表面的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附焓变ΔH为71.52 k J/mol,熵变ΔS为348.7 J/(mol·K),吸附自由能变ΔG为-28.95 k J/mol(298K)。HATT可能以单分子层化学吸附于黄铜矿表面,吸附为自发的吸热过程。FTIR光谱分析进一步证实HATT以化学方式吸附在黄铜矿的表面。浮选试验结果也表明,HATT是黄铜矿的优良捕收剂。     

改性竹炭对银(Ⅰ)的吸附性能与机理

研究了改性竹炭对银(Ⅰ)的吸附性能与机理。研究表明:竹炭对银(Ⅰ)有良好的吸附性能,平衡吸附量为45.2mg/g;竹炭对银的吸附动力学可用准一级动力学描述,表观吸附速率常数k298=3.29×10-4s-1,表观吸附活化能为:Ea=36.1kJ·mol-1;银在竹炭上的吸附符合Langmiur吸附等温线,吸附系数KL(298K)为24.427L.mg-1,饱和吸附量Q∞为62.7mg/g;温度升高,吸附量减小,表明吸附为放热过程;测得吸附热力学参数为:ΔH=-40.9kJ·mol-1,ΔG=-36.6kJ.mol-1,ΔS=-14.46J.K-1.mol-1。机理研究表明:竹炭对银(I)的吸附主要为还原吸附。     

改性竹炭对银（I）的吸附性能与机理

研究了改性竹炭对银(I)的吸附性能与机理.研究表明:竹炭对银(I)有良好的吸附性能,平衡吸附量为45.2 mg/g;竹炭对银的吸附动力学可用准一级动力学描述,表观吸附速率常数k298=3.29×10-4 s-1,表观吸附活化能为:Ea=36.1 kJ·mol-1;银在竹炭上的吸附符合Langmiur吸附等温线,吸附系数KL(298 K)为24.427 L·mg-1,饱和吸附量Q∞为62.7 mg/g;温度升高,吸附量减小,表明吸附为放热过程;测得吸附热力学参数为:ΔH= -40.9 kJ·mol-1,ΔG=-36.6 kJ·mol-1,ΔS=-14.46 J·K-1·mol-1.机理研究表明:竹炭对银(I)的吸附主要为还原吸附.     

乙二胺改性木屑黄原酸盐对水溶液中Cu（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）离子吸附平衡及动力学

使用乙二胺改性的木屑黄原酸盐对水溶液中的Cu（II）、Ni（II）离子进行吸附。在单离子体系中,考虑影响因素（温度、投加量）对Cu（II）、Ni（II）单离子吸附等温线的影响;并计算Cu（II）、Ni（II）离子吸附的热力学参数：吸附吉布斯自由能（△GΘ）、吸附过程的焓变（△HΘ）以及熵变（△SΘ）,表明此吸附是一个放热自发的过程。在 Cu（II）和Ni（II）双离子体系中,采用修正后的拓展Langmuir模型对体系的吸附情况可以进行很好的预测。在单离子体系和双离子体系中,吸附过程的数据均可通过准二级动力学模型进行描述;计算得到其对Cu（II）和Ni（II）单离子的吸附活化能分别为59.12和55.92 kJ/mol。结果表明,金属离子在改性木屑表面的吸附效果会受到另一离子存在的影响。     

NaOH溶液中表面活性剂对工业纯铝的缓蚀作用

采用失重法研究了阴离子表面活性剂油酸钠(SO)和阳离子表面活性剂溴化十四烷基吡啶(TDPB)在0.1mol/LNaOH溶液(20~50℃)中对工业纯铝的缓蚀作用。结果表明:SO在20~50℃时对铝基本无缓蚀作用。TDPB对铝在20℃和30℃时缓蚀效果较差;但在40℃和50℃时TDPB对铝具有良好的缓蚀作用,50℃时1.0×10-3mol/LTDPB对铝的最大缓蚀率为81.2%。TDPB在铝表面的吸附符合校正的Langmuir吸附模型,根据热力学公式求出了吸附热力参数(吸附自由能ΔG0,吸附焓ΔH0,吸附熵ΔS0),并用吸附观点讨论了缓蚀作用机理。     

改性生物质材料对Cr(Ⅵ)的吸附性能

在N,N-二甲基甲酰胺中,以次磷酸钠作为催化剂,采用柠檬酸对泡桐皮、芦苇、花生叶3种生物质材料进行化学改性,制备得到生物吸附剂,并研究Cr(Ⅵ)溶液p H值、初始溶液Cr(Ⅵ)浓度、吸附时间等因素对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附率的影响。采用红外光谱分析仪对吸附材料的分子结构及其化学键进行表征。结果表明:3种改性生物质材料在pH值为2、Cr(Ⅵ)初始浓度为30 mg/L时,吸附性能较好,吸附平衡时间为120 min。可以用准二级动力学方程很好地描述生物质材料吸附过程。改性后的泡桐皮、芦苇、花生叶对Cr(Ⅵ)的最大吸附率分别为96.78%、91.85%和89.63%,其中改性后泡桐皮具有最大的吸附量。     

La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子的热力学和动力学（英文）

为了明确La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子的机理,利用XRD、SEM和EDX对吸附剂进行表征,研究吸附剂用量和吸附时间对吸附过程的影响,采用吸附等温线与吸附动力学对吸附过程进行探究。结果表明,Langmuir吸附等温线模型更适合吸附过程;在303和313 K条件下,吸附剂的最大理论吸附容量分别为20.83和23.04 mg/g;Temkin和D-R吸附等温线模型证明氟离子脱除过程为物理吸附,且吸附过程遵从准二级动力学模型;同时,热力学计算结果(?G~Θ0 k J/mol,?H~Θ=8.28 k J/mol,?S~Θ=0.030 k J/(mol?K))说明La(Ⅲ)改性沸石脱除模拟硫酸锌溶液中氟离子是自发、吸热的物理过程;将La(Ⅲ)改性沸石应用在工业硫酸锌溶液中,用量为15 g/L时,氟离子浓度从98.05 mg/L降低至44.09 mg/L。     

纳米TiO_2从水溶液中吸附Ru(III)及其配合物的研究

研究了纳米TiO2对Ru3+的吸附作用,测定了吸附速率曲线和等温线,以及浓度、温度、pH、配体对吸附的影响。结果表明:吸附符合一级Lagergren动力学方程,活化能为59.81kJ/mol,吸附为熵驱动的自发吸热过程ΔG0<0、ΔH0>0、ΔS0>0,在较低浓度时符合吸附Langmuir等温式;pH对吸附影响显著,吸附突跃在pH=2～4;可溶性配合物的形成,抑制了Ru(OH)3沉淀生成,使吸附操作的pH范围由无配体时的pH≤4,扩大到下列范围:硫脲pH<8,草酸pH<12,吡啶pH<9,1,10邻菲啉pH<9。     

竹炭/壳聚糖复合吸附剂对银(I)的吸附性能与回收研究

研究了竹炭/壳聚糖复合吸附剂吸附银(I)的动力学和热力学,并进行了银的回收实验。动力学实验表明,复合吸附剂对银(I)的吸附符合准一级动力学方程,测定不同温度下复合吸附剂对银(I)吸附的表观速率常数,得到表观活化能Ea=29.2 k J/mol;热力学研究表明,复合吸附剂对银(I)的吸附符合Langmuir等温吸附方程,测得吸附热?H为40.8 k J/mol,说明复合吸附剂对银(I)的吸附过程为吸热过程,吸附过程主要为化学吸附,吉布斯自由能?G0,表明吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程。吸附回收实验表明:竹炭/壳聚糖复合吸附剂能应用于银的回收。     

利用磁性复合材料Fe_3O_4@SDBS@LDHs从水溶液中有效去除灿烂绿（英文）

利用十二烷基苯磺酸钠改性的水滑石(SDBS@LDHs)与磁性粒子Fe_3O_4共沉淀作用,得到Fe_3O_4@SDBS@LDHs磁性复合材料。XRD、FT-IR、SEM/EDS等表征结果表明,Fe_3O_4@SDBS@LDHs的分散性得到了提高,SDBS对LDHs的改性在LDHs层板表面进行。在吸附平衡后,磁性复合材料对灿烂绿的吸附量达到329.1 mg/g。热力学参数表明,吸附过程为自发吸热反应,且温度越高,反应速率越快。吸附过程的热力学符合Langmuir等温吸附模型,属于单分子层吸附;吸附动力学符合准二级动力学模型。吸附剂在4次循环后仍具有较好的吸附能力。此外,磁性复合物更容易从水溶液中分离。这表明,在环境应用方面Fe_3O_4@SDBS@LDHs可以作为一种潜在的吸附剂从水溶液中去除灿烂绿。     

响应面法优化凝胶型弱酸性树脂对铕(Ⅲ)的吸附性能(英文)

通过响应面法,对增强凝胶型弱酸性树脂(110-H)在水溶液中对稀土元素铕的吸附作用进行优化。实验表明在最佳条件下110-H对铕的吸附量(346.85 mg/g)令人满意,是目前对铕离子吸附量最高的材料之一。吸附过程拟合一级反应动力学和朗缪尔等温线模型,吸附热力学参数分别为ΔH=36.1 k J/mol,ΔS=200 J/(mol·K)。解吸实验表明110-H可以用浓度为0.1 mol/L的HCl溶液洗脱以实现再生。用红外光谱和扫描电镜技术对比树脂吸附金属离子前、后特征以分析其吸附机理。     

零价铁对奥奈达希瓦氏菌还原U(Ⅵ)的影响及机制

采用现代分析方法探讨零价铁(ZVI)与奥奈达希瓦氏菌(S.oneidensis)MR-1还原U(Ⅵ)的效果与机制。结果表明:ZVI与S.oneidensis均能够还原U(Ⅵ);在厌氧条件下,ZVI与S.oneidensis还原U(Ⅵ)存在协同作用。当p H为7、温度为30℃、U(Ⅵ)的初始浓度为20 mg/L、ZVI的投加量为1.0 g/L时,24 h S.oneidensis对U(Ⅵ)还原率达到96.9%;在0.5~2.0 g/L范围内,U(Ⅵ)的还原率随ZVI投量的增加而上升;在U(Ⅵ)初始浓度5.0~50.0mg/L内,U(Ⅵ)的还原率与其浓度正相关。ZVI、Fe3O4和Fe2O3均能明显促进U(Ⅵ)的还原,而可溶态的Fe(Ⅲ)对U(Ⅵ)的还原具有明显的抑制作用。其他离子Cu2+、Ca2+、Mn2+和NO3-对U(Ⅵ)的还原存在抑制作用,以Cu2+的影响最大,Ca2+的影响次之,SO42-对U(Ⅵ)的还原影响较小。XPS分析结果表明,ZVI表面吸附和沉积了U(Ⅵ)和U(Ⅳ)两种价态的U元素,反应后的铀大部分形成了稳定的UO2。     

煅烧烧型Mg／Al—CO3双金属氧化物对水溶液中钒酸根离子的脱除

采用共沉淀法合成Mg/Al摩尔比为2：1的层状双金属氢氧化物Mg/Al-LDH,并在500℃下煅烧6 h得到煅烧双金属氢氧化物Mg/Al-CLDH。研究Mg/Al-CLDH对钒酸根的吸附性能,探讨镁铝摩尔比、吸附剂用量、溶液初始浓度、时间和温度等因素对吸附效果的影响,并对其吸附过程的动力学和热力学过程进行研究。研究表明：Mg/Al-CLDH 对钒酸根的吸附效果很好。该吸附过程符合准一级动力学方程,平衡吸附等温线很好地符合Langmuir方程,并且Langmuir方程拟合常数高达0.999。通过热力学计算发现ΔGΘ为负值,ΔHΘ为正值,表明此吸附本质上是吸热自发过程。吸附机理研究表明此吸附主要是表面吸附。