离子液体萃取硝酸中Ce(Ⅳ)的动力学研究

通过恒界面池法研究离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐(C₄mimNTf₂)萃取硝酸溶液中四价铈的动力学,并结合分子动力学模拟分析C₄mimNTf₂在萃取相界面附近的分布及结构特征。萃取动力学实验通过考察搅拌速率、相界面面积、温度以及两相不同组分浓度对Ce(Ⅳ)萃取速率的影响,表明萃取过程为水相扩散-界面反应控制模式,且磷酸三丁酯(TBP)和C₄mimNTf₂间存在动力学的反协同萃取效应。分子动力学模拟分析不同组分在两相中的分布规律,结果验证了C₄mimNT₂在相界面处存在明显吸附现象。研究表明界面过程对离子液体萃取体系的动力学行为有重要影响,可以为离子液体萃取体系的萃取过程和机理的研究提供一定参考。     

Mn_3O_4@SiO_2核壳磁性复合材料对钼(Ⅵ)的吸附性能

以一水硫酸锰和正硅酸乙酯为原料,采用氧化法和水解法制备了Mn_3O_4@SiO_2核壳结构磁性纳米材料,并研究了其对水溶液中钼(Ⅵ)的吸附效果。运用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)及磁强计(VSM)对Mn_3O_4@SiO_2核壳磁性复合材料进行了表征,并考察了溶液的初始pH、钼(Ⅵ)的初始质量浓度和温度对钼(Ⅵ)吸附量的影响。结果表明:在pH为2.8,温度25℃,钼(Ⅵ)初始质量浓度为160mg/L条件下,Mn_3O_4@SiO_2核壳结构磁性复合材料对Mo(Ⅵ)的饱和吸附量为145.35 mg/g;Mn_3O_4@SiO_2对钼(Ⅵ)的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学行为符合准二级动力学模型;吸附热力学分析表明,Mn_3O_4@SiO_2复合材料对钼(Ⅵ)的吸附行为是自发的放热过程。     

HS-LIX65N从氯化物介质中萃铜的萃取动力学研究

采用HS-LIX65N为萃取剂(稀释剂为Escaid 100)进行了从氯化物(CuCl_2-NaCl-HCl)介质中萃取铜的动力学研究.实验在一恒界面池(Lewis cell)中进行,本文着重研究了不同的两相组成对铜的萃取传质速率的影响.在判定HS-LIX65N从氯化物介质中萃取铜的控制机制为带有吸附和解吸过程的界面化学反应的基础上,确定了铜的1-2络合物(即CuR_2)的生成为反应控制步骤;而且实验结果表明,在一定的实验条件下,CuCl+是主要的被萃取组分.在理论分析的基础上,建立了如下萃取动力学模型:N_(cu)=[RH]i/a_(H~+)[1.791×10~(-5)(a_(cu~(2+))+1.882×10~(-4)(a_(CuCl~+)]用此模型计算所得结果与实验结果的平均偏差为5.29%.     

钼尾矿对Cr(Ⅵ)吸附性能的研究

以钼尾矿为吸附剂,研究了其对模拟废水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。考察了尾矿的目数、尾矿的量、Cr(Ⅵ)的初始浓度、时间等因素对吸附性能的影响,同时探索了钼尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附动力学和热力学特性。结果表明:在尾矿目数120目、Cr(Ⅵ)初始浓度40mg/L、尾矿量为12g、吸附27h后,钼尾矿对Cr(Ⅵ)的吸附容量可高达3.22mg/g,Cr(Ⅵ)离子去除率可达到最高90%以上;钼尾矿对Cr(Ⅵ)吸附过程更好符合Langmuir等温线和准二级动力学方程。     

铜的反萃取动力学研究

本文用NaCl-HCl水相进行了从负载HS-LIX65N有机相中反萃取铜的动力学研究.实验是在与萃取动力学研究所用的同一恒界面池(Lewis cell)内进行的.实验结果表明:铜的反萃速率几乎与两相内搅拌器的转速无关,但却正比于两相间的界面积,再加上测得的高活化能值,表明了铜的反萃过程具有明显的界面化学反应控制的特征.根据实验结果建立了经验数学模型,又按照带有吸附和解吸过程的界面化学反应控制机理和水膜内化学反应控制机理分析了这一反萃动力学的过程机制.数据处理表明:此过程具有“真正的界面化学反应”(即带有吸附和解吸过程的界面化学反应)控制的特征.其数学模型为:N_(Ca)=5.7×10~(-8)[(?)_2]_b~(0.884)[H~+]_b~(0.758)[Cl~-]_b~(0.906)式中浓度单位为mol/l,计算值与实验值的平均相对偏差为0.5%.应予指出:不能完全排除水相侧扩散膜内的界面化学反应对铜的反萃传质的贡献.     

液态三烃基膦氧化物的萃取特性

液态三烃基膦氧化物(商品名是CYANEX923萃取剂)是一种酚、醋酸和乙醇的新萃取剂。现简介其物性及萃取特性如下: 1.液态三烃基膦氧化物(以下简称923)的冰点、水溶性都很低,密度和粘度也符合于相的分离和萃取动力学要求。表1     

反应萃取分离2-苯基丁酸对映体的动力学

通过恒界面池法进行了羟乙基-β-环糊精反应萃取2-苯基丁酸对映体的动力学研究。采用双膜理论和均相反应模型描述了萃取过程的相际传质机理,并考察了搅拌速率、界面面积、对映体初始浓度和萃取剂初始浓度等因素对2-苯基丁酸对映体的萃取动力学的影响。实验结果表明羟乙基-β-环糊精与2-苯基丁酸对映体之间的包合反应属于"快反应";2-苯基丁酸对映体反应分级数为1,羟乙基-β-环糊精反应分级数为2;(+)-2-苯基丁酸和(–)-2-苯基丁酸在278 K下的反应速率常数分别为2.829×10~(-4)、1.803×10~(-4) m6·mol~(-2)·s~(-1)。该萃取动力学研究为大规模生产中的反应萃取过程的设计和操作以及设备的设计和过程强化提供了科学的依据。     

铜的萃取动力学研究

本文用氯化三烷基甲铵(N_(263))—煤油体系作为有机相进行了从碱性氰化液中萃取铜的动力学研究。实验是在一恒界面池(Lewis cell)中进行的。实验结果表明:铜的萃取速率与两相的搅拌强度几乎无关;但正比于两相的接触界面积及萃取剂浓度;萃取反应过程的表观活化能为18.750kJ/mol。对系统进行理论分析的结果可知,铜的萃取反应过程为反应与扩散在水膜内并列进行的过程,其主要特征表现为包含水膜的界面反应。通过数据处理,建立了如下萃取动力学模型:用此模型计算所得结果与实验结果的平均偏差为4.9％。     

反胶团萃取磷酸溶液中镁的动力学

采用恒界面池研究了二壬基萘磺酸(DNNSA)-煤油-磷酸体系萃取镁离子的动力学.考察了搅拌转速和传质界面积对萃取速率的影响,实验结果表明:磷酸中镁离子的萃取速率在200 r·min~(-1)时出现与搅拌强度无关的化学反应动力学"坪区",此时萃取速率正比于两相接触面积,说明萃取过程为界面化学反应控制过程.在动力学"坪区",镁离子萃取速率正比于萃取剂浓度和水相镁离子浓度,随着温度升高萃取速率增加;萃取反应活化能为70.01 kJ·mol~(-1),并得到了DNNSA萃取磷酸中镁离子的萃取动力学方程.     

膦(磷)类萃取剂浸渍树脂吸附重稀土的性能

利用静态法研究了5种不同膦(磷)类萃取剂的浸渍树脂在盐酸介质中对重稀土的吸附行为. 结果表明,Cyanex272与膦(磷)类萃取剂组成的双萃取剂的浸渍树脂在同等实验条件下比单一Cyanex272萃取剂的浸渍树脂对重稀土具有更好的吸附性,其中以Cyanex272与P507, Cyanex302, Cyanex923和TBP分别按体积比1:1, 5:1, 1:1, 2:1混合为最优. 吸附最佳pH值在3.0~4.0之间,吸附平衡时间为50 min,升高温度对吸附有利. 在相同实验条件下,5种浸渍干树脂Cyanex272, Cyanex272-P507, Cyanex272-Cyanex302, Cyanex272-Cyanex923, Cyanex272-TBP对重稀土的饱和吸附容量分别为20.04, 25.37, 21.87, 22.16, 38.48 mg/g.     

L35-硫酸铵双水相体系萃取水溶液中Cr(Ⅵ)

以L35-(NH4)2SO4-H2O双水相体系萃取模拟废水中Cr(Ⅵ),考察了初始Cr(Ⅵ)浓度、水相p H值、胶束电荷调节剂1812用量、萃取时间、相分离时间、L35浓度、(NH4)2SO4浓度及萃取温度对Cr(Ⅵ)萃取率的影响.结果表明,溶液p H值对Cr(Ⅵ)萃取率和分配系数影响最大;加入1812后,Cr(Ⅵ)萃取率和分配系数明显提高;随温度升高,两者均逐渐降低;随L35和(NH4)2SO4浓度增加,Cr(Ⅵ)萃取率逐渐提高并趋于恒定;萃取和相分离时间均较短;在最佳萃取条件下,Cr(Ⅵ)单级萃取率达92%(w),分配系数达15以上.四级错流萃取的理论计算和实验结果基本一致,Cr(Ⅵ)浓度由2 g/L降到0.5 mg/L以下,达到国家排放标准.Cr(Ⅵ)依靠其相对疏水性以增溶方式及静电引力方式进入L35胶束内部而被萃取.用Na OH水溶液对萃取相单级反萃取,Cr(Ⅵ)反萃率达99.5%(w)以上,浓缩倍数4.     

5709-庚烷从H_2SO_4介质中萃取钴、镍体系的界面特性——(Ⅰ)萃取体系内各组分界面吸附特性及5709吸附态的测定

通过测定5709-庚烷-CoSO_4(或NiSO_4)萃取体系的界面张力,判定了两相内各组分的界面吸附特性。实验表明,5709为强界面活性物质,在本实验研究范围内,它基本上以半分子状态在相界面上被吸附。萃合物CoA_2(或NiA_2)亦为界面活性物质,但其被吸附能力远低于5709分子。水相中组分H~+、CO~(2+)、Ni~(2+)均呈界面负吸附。 这一研究为5709-庚烷从H_2SO_4介质中萃取钴、镍的过程机制的假设提供了依据。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(VI)的性能及机理

以富含铁的铜渣（CS）为原料,在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料（CSCBC）,对废水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理。考察了吸附剂添加量、Cr(Ⅵ)初始浓度及pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,并通过吸附动力学和热力学分析,结合吸附前后吸附材料结构表征,对其吸附机理进行了探讨。结果表明,当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为0.4 g时,在240 min内达吸附平衡,Cr(Ⅵ)去除率可达93%以上,最大理论吸附容量25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比,Cr(Ⅵ)吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是还原、吸附等双重作用的结果。 6次吸附-解吸实验后,其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上 。     

不同碳基材料对Cr(Ⅵ)的吸附动力学研究

以传统活性炭(木质炭、煤质炭)与碳纳米管为碳基吸附剂,研究不同碳基吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附效果,并对其吸附动力学进行研究。结果表明,传统活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能优于碳纳米管,木质、煤质活性炭和碳纳米管对Cr(Ⅵ)的理论最大吸附量分别为158.23、152.44、48.69 mg/g;传统活性炭和碳纳米管对Cr(Ⅵ)的吸附过程均符合准二级动力学方程;传统活性炭和碳纳米管对Cr(Ⅵ)的吸附属于物理吸附。     

Bacillus-GO的制备及其对水中U(Ⅵ)的吸附

通过海藻酸钠包裹氧化石墨烯(GO)和Bacillus,合成了吸附剂Bacillus-GO。对吸附前和吸附后的BacillusGO进行了表征,通过单因素实验研究了pH、反应时间、初始U(Ⅵ)含量、吸附剂用量等对Bacillus-GO吸附U(Ⅵ)的影响,并运用动力学和等温线研究了吸附过程。结果表明,在pH为6.0、吸附剂用量0.5 g/L、30℃、初始U(Ⅵ)的质量浓度15 mg/L条件下,U(Ⅵ)的最大吸附量为30.73 mg/g。吸附符合准2级动力学、Langmuir等温线。经5次解吸附-重复利用实验,Bacillus-GO对U(Ⅵ)的吸附量仍高于80%。Bacillus-GO是一种较为理想的U(Ⅵ)生物吸附材料。     

竹炭对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附特性及动力学研究

研究了竹炭对水溶液中的Cr(Ⅵ)的吸附特性,探讨pH值、吸附时间、初始浓度等对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响,以及竹炭吸附Cr(Ⅵ)的动力学特性。结果表明:酸性条件下,pH值越小、吸附时间越长、初始浓度越低,吸附效果越好;竹炭对Cr(Ⅵ)的等温吸附可以用Langmuir吸附等温线来描述,相关系数达0.9973;吸附动力学规律可以用二级动力学方程描述,相关系数在0.99以上。     

铜渣基化学键合陶瓷材料吸附Cr(VI)的性能及机理

以富含铁的铜渣（CS）为原料，在碱激发条件下制备了铜渣基化学键合陶瓷材料（CSCBC），对废水中的Cr(Ⅵ)进行吸附处理。考察了吸附剂添加量、Cr(Ⅵ)初始浓度及pH等因素对Cr(Ⅵ)吸附效果的影响，并通过吸附动力学和热力学分析，结合吸附前后吸附材料结构表征，对其吸附机理进行了探讨。结果表明，当Cr(Ⅵ)初始质量浓度为200 mg/L、pH=1、吸附剂投加量为0.4 g时，在240 min内达吸附平衡，Cr(Ⅵ)去除率可达93%以上，最大理论吸附容量25.3 mg/g。与生物炭基铁氧化物复合材料、FeS复合材料、铁掺杂吸附剂等同类型吸附剂相比，Cr(Ⅵ)吸附容量明显提高。CSCBC对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。其吸附机制主要是还原、吸附等双重作用的结果。 6次吸附-解吸实验后，其吸附容量保持初次吸附容量的75%以上 。     

质子化甲壳素吸附铬(Ⅵ)的机理研究

研究了天然高分子甲壳素作为固体萃取剂吸附Cr(Ⅵ)的机理。动力学研究表明：在初始浓度Cr(Ⅵ)20mg／L和pH=4．5时,甲壳素对Cr(Ⅵ)的吸附1h内可达90％,按Lagergren方程计算一级速率方程为4．19h^-1,吸附平衡的实验数据符合Langmuir关系式。认为质子化甲壳素吸附Cr(Ⅵ)主要是基于—NH2^ —CO—CH3与Cr2O7^2-之间的强静电相互作用力。     

糯米粉负载纳米零价铁去除溶液中U(Ⅵ)的研究

采用液相还原法制备糯米粉负载纳米零价铁(GR-nZVI),用SEM、XRD、XPS对材料进行表征。探讨了接触时间、U(Ⅵ)初始浓度、温度对溶液中U(Ⅵ)去除效果的影响,并进行吸附动力学、热力学和等温吸附分析。结果表明,GR-nZVI吸附U(Ⅵ)是自发且不可逆的吸热反应,符合准二级动力学模型,Langmuir和Freundlich等温吸附模型对该过程的拟合程度都较高,表明GR-nZVI对U(Ⅵ)的去除是物理吸附和化学吸附并存,单分子层吸附和多分子层吸附并存的过程。     

P204钠皂萃取Mn(Ⅱ)动力学

用恒界面池法研究了硫酸盐介质中P204钠皂萃取Mn(Ⅱ)的动力学.考察了搅拌速度、温度、界面面积、P204钠皂浓度、水相Mn(Ⅱ)浓度对其萃取速率的影响.Mn(Ⅱ)萃取速率随搅拌速度增大而增大,当搅拌速度大于104 r/min后,萃取速率不再受搅拌速度影响;Mn(Ⅱ)萃取速率随温度升高和界面面积增大而增大.P204钠皂...