交联淀粉微球对Ni~(2+)的吸附性能研究

以可溶性淀粉为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用反相悬浮聚合得到了一种交联淀粉微球(CSM利用扫描电镜、红外光谱仪和X射线衍射仪对其结构进行表征.研究了在不同温度下CSM对Ni2+的静态吸附行为,并根据吸附等温线研究了吸附热力学性质,结果表明:在308～328K和研究的浓度范围内,CSM对Ni2+吸附行为符合Freundlich方程;CSM吸附Ni2+的吸附焓变△H、吸附自由能变△G、吸附熵变△S均为负值,表明吸附是一个自发的、放热的熵减小过程,适当降低温度有利于吸附.热力学性质分析结果表明CSM主要通过物理吸附方式吸附Ni2+.     

硝酸镧改性文冠果活性炭对汞离子的吸附

采用硝酸镧对文冠果活性炭进行改性,利用扫描电镜分析、红外光谱分析、X射线衍射分析等手段对改性前后的活性炭进行表征,考察了Hg⁽²⁺⁾初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg(2+)初始浓度、吸附温度、时间对吸附的影响,并研究了吸附过程的吸附等温线、热力学性质和动力学特性。研究表明,当50 mL Hg⁽²⁺⁾溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg(2+)溶液初始浓度为250 mg/L,吸附时间为150 min,温度为35℃,改性文冠果活性炭添加量为1.0 g/L时,吸附量最大可达78.9 mg/g。硝酸镧改性文冠果活性炭吸附Hg⁽²⁺⁾符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG(2+)符合二级动力学方程及Freundlich等温线模型,吉布斯自由能ΔG^o<0、焓变ΔHo<0、焓变ΔH^o<0、熵变ΔSo<0、熵变ΔS^o<0,表明该吸附是一个自发的放热过程。     

交联淀粉微球对Cr^3＋的吸附研究

以淀粉为原料,N,N',-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用反相悬浮聚合得到了一种交联淀粉微球(CSM),利用红外光谱仪、SEM以及XRD对其结构进行表征.同时研究了CSM对Cr3+的吸附行为,研究了pH和时间对吸附性能的影响,并根据吸附等温线拟合出Langmiur方程和Freundlich方程.结果表明,淀粉微球表面粗糙多孔,交联后淀粉微球结晶性下降,吸附Cr3+后其结晶性进一步下降,淀粉微球对Cr3+的吸附行为很好地符合Langmiur方程和Freundlich方程,其相关系数分别为0.9949和0.9967.     

丁二酸酐改性的玉米芯对Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

利用丁二酸酐对微波预处理过的玉米芯进行改性制备新型吸附剂,研究了改性玉米芯(MC)对Cu2+的吸附行为。通过红外光谱FTIR对MC进行结构表征,讨论了MC的用量、pH及吸附时间对Cu2+吸附容量的影响。结果表明,在试验范围内MC的吸附行为更好地符合Freundlich吸附等温线,且随着温度的升高吸附能力增强。在Langmuir吸附等温式中,MC对Cu2+的饱和吸附量为166.67 mg.g-1,是玉米芯的9倍左右。其动力学数据更好地符合二级动力学方程。计算了吸附过程的热力学参数,吸附过程的活化能Ea为12.030 kJ.mol-1,表明吸附水溶液中Cu2+是吸热的化学过程;标准吉布斯自由能ΔG0为-6.618～-7.383 kJ.mol-1,标准焓变ΔH0为4.771 kJ.mol-1,标准熵变ΔS0为38.219 J.K-.1mol-1,说明吸附是一个自发的、吸热的的过程。MC经过改性后含有羧基对Cu2+具有较强的吸附性能,是一种很有潜力的金属离子吸附剂。     

磁性伊利石复合材料的制备及其对Co(Ⅱ)吸附性能的影响

采用化学共沉淀法制备了磁性伊利石复合材料,并对其吸附性能进行研究。首先利用红外光谱（FTIR）、场发射扫描电镜（SEM）和振动样品磁强计（VSM）对磁性伊利石进行表征,然后研究了吸附剂浓度、吸附时间、pH值和温度对Co(Ⅱ)在磁性伊利石上吸附的影响,并采用Lagrange准二级动力学方程、Langmuir等温线方程及Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合。结果表明：Fe3O4纳米粒子成功地复合在了伊利石表面;pH值和温度对Co(Ⅱ)在伊利石上的吸附影响较大;Co(Ⅱ)在磁性伊利石上的吸附符合Lagrange准二级动力学方程;热力学符合Langmuir等温线方程,并且高温利于吸附。     

甲醇酯化改性花生壳吸附水溶液中铬蓝黑

以花生壳为原料,甲醇为改性剂,制备了酯化改性花生壳吸附剂,并以其吸附水溶液中的铬蓝黑,考察了铬蓝黑的初始质量浓度、吸附时间、吸附剂粒径、温度等因素对改性花生壳吸附铬蓝黑过程的影响。分别采用拟一级和拟二级动力学模型和Langmuir,Freundlich等温式对吸附动力学和等温线进行分析。结果表明:酯化改性花生壳对铬蓝黑的吸附过程符合拟二级动力学方程,吸附平衡符合Freundlich等温方程,吸附焓变ΔH>0,反应吉布斯自由能ΔG<0,表明该吸附过程为自发进行的吸热过程。甲醇酯化改性花生壳对去除水溶液中铬蓝黑效果好,是一种具有发展潜力的吸附剂。     

交联淀粉微球对苯胺的吸附行为及机制探讨

以可溶性淀粉为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用反相悬浮聚合法合成了CSM(交联淀粉微球)。研究了CSM对苯胺的静态吸附行为,分析了其吸附热力学和动力学特性,测定了不同温度时的吸附等温线,并探讨了吸附机制。结果表明:在研究范围内,CSM对苯胺的吸附在60 min以后达到平衡,其饱和吸附量为4.62 mmol/g,并且其吸附行为同时符合Langmuir方程和Freundlich方程;CSM对苯胺的吸附是一个自发、放热、焓推动的物理吸附为主的过程。     

山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝性能研究

以山竹壳为原料,采用磷酸—硫酸活化法制备了比表面积为1730m~2·g~(-1)的活性炭。研究了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的吸附性能,考察了亚甲基蓝溶液的pH、不同初始浓度、吸附时间、温度等条件对吸附效果的影响。应用准一级动力学方程、准二级动力学方程模拟了山竹壳活性炭吸附亚甲基蓝的动力学过程,结果表明准二级动力学方程适合描述整个吸附过程。用Langmuir和Freundlich模型模拟吸附等温线,Langmuir方程更适合描述此吸附过程,在298K下最大单层吸附量为526.31mg·g~(-1)。计算了吉布斯自由能(ΔG~0)、焓变(ΔH~0)、熵变(ΔS~0)等热力学参数,ΔG~0、ΔH~0、ΔS~0均小于0,说明此吸附过程是一个自发进行的、放热的、趋于有序的吸附过程。     

文冠果壳活性炭的结构表征及吸附Cu~(2+)的研究

以废弃的文冠果壳为原料,通过H_3PO_4活化法制备高比表面积活性炭。利用N_2吸脱附、SEM、XRD和FTIR对文冠果壳活性炭结构进行了表征。分析了其吸附热力学性质和动力学特性,初步探讨了吸附机理。结果表明,活性炭含有丰富的微孔和中孔结构,总比表面积为1 364.596 m~2/g,平均孔径为1.62 nm;活性炭对Cu~(2+)的吸附等温线符合Langmuir模型,其吸附动力学过程以准二级动力学方程拟合效果最好;在303~323 K温度范围内,活性炭吸附Cu~(2+)的吉布斯自由能ΔG00、焓变ΔH00、熵变ΔS00,表明活性炭对Cu~(2+)吸附是一个自发的吸热过程。     

交联淀粉微球对对羟基苯甲醚的吸附行为及机理的探讨

以可溶性淀粉为原料,通过反相悬浮聚合法,合成了一种交联淀粉微球（CSM）。研究了CSM对羟基苯甲醚的吸附行为,分析了其吸附动力学特性和热力学性质,并利用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和X射线衍射仪对淀粉微球及其吸附产物进行了表征,探讨其吸附机理。结果表明：在研究范围内,CSM对对羟基苯甲醚的吸附行为同时符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程;在不同温度下,CSM吸附对羟基苯甲醚的吸附焓变（ΔH）、吸附熵变（ΔS）、吸附自由能变（ΔG）均为负值,吸附是一个自发、放热过程。     

PS-HQD树脂吸附废水中Cu~(2+)的动力学与热力学研究

为进一步探讨8-羟基喹哪啶树脂(PS-HQD)吸附废水中Cu~(2+)的吸附机理,用静态法研究了PS-HQD吸附Cu~(2+)的动力学与热力学规律等吸附性能。结果表明:在实验条件下,ΔH0、ΔS0说明PS-HQD对Cu~(2+)的吸附过程为吸热的熵增过程,ΔG0表明吸附过程能够自发进行,准二级动力学Lagergren方程更适合描述此吸附过程。PS-HQD第5次吸附的再生效率仍可达到83.84%,说明PS-HQD对Cu~(2+)的吸附具有良好的再生性能。     

CO2在醚酯溶剂中的溶解度测定及热力学计算

采用恒定容积法,在温度353.15、363.15、373.15 K下,测定了CO₂在丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、二丙二醇甲醚醋酸酯(DPMA)、乙二醇丁醚醋酸酯(BAC)以及乙二醇苯醚醋酸酯(EPA)中的溶解度数据,压力最高可达11.73 MPa。结果表明CO₂在醚酯体系中溶解度受温度、压强的影响较大,压强一定时,CO₂在醚酯中溶解度随温度升高而减小;温度一定时,随着压强增大而增大;相同条件下,CO₂在四种醚酯中溶解度大小为PMA＜ EPA＜BAC＜DPMA。通过变形Clausius - Clapeyron方程,计算得到CO₂在醚酯溶剂中的Gibbs自由能Δ_sol G,溶解焓变Δ_sol H和熵变 Δ_sol S等热力学性质,从宏观热运动角度进一步解释了CO₂的溶解机理,为开发新型CO₂物理吸收剂提供理论支撑。     

Ag+改性羟基磷灰石制备及其除氟抑菌特性研究

利用原位共沉淀法制备Ag⁺改性羟基磷灰石(Ag-HAP)吸附剂,考察Ag⁺/Ca²⁺摩尔比对Ag-HAP吸附剂除氟抑菌效果的影响。红外光谱和X-射线粉末衍射实验表明Ag⁺置换Ca²⁺进入HAP晶格中,形成了Ag⁺-Ca²⁺新晶格。利用Langmuir和Freundlich吸附等温方程对实验数据进行拟合,对比相关系数R²值,Langmuir模型能更好地描述该吸附过程,且Ag-HAP吸附剂对氟离子的吸附更趋于单分子层吸附。计算了吸附热力学和动力学参数值,探讨了Ag-HAP吸附剂对氟离子的吸附机理。ΔG⁰＜0、H⁰＞0和ΔS⁰＞0,说明Ag-HAP吸附剂对氟离子的吸附是自发的、吸热的熵增过程,温度升高有利于吸附。吸附活化能E_a=12.645 kJ/mol,迁移能E=7.331 kJ/mol说明该吸附过程以物理吸附为主。Ag-HAP吸附剂对氟离子的吸附符合拟二级反应动力学方程。利用龙头式净水器模拟Ag-HAP吸附剂除氟抑菌的动态吸附过程,抑菌实验表明Ag-HAP吸附剂的加入大大提高了饮用水的抑菌性能。     

藻蓝蛋白静态吸附平衡及热力学研究

研究了钝顶螺旋藻中藻蓝蛋白在DEAE-Sephadex A-50离子交换树脂上的静态吸附平衡,考察了无机盐NaCl浓度和聚合物PEG6000质量分数,以及吸附温度对藻蓝蛋白静态吸附平衡的影响,以Langmuir和Freundlich吸附等温方程分别对不同条件下的吸附平衡数据进行拟合,并计算出吸附过程的热力学参数△G,△...     

Effect of Temperature on Kinetics and Adsorption Profile of Endothermic Chemisorption Process: –Tm(III)–PAN Loaded PUF System

Abstract

The sorption behavior of 3.18×10^?6 mol l^?1 solution of Tm(III) metal ions onto 7.25 mg l^?1 of 1‐(2‐pyridylazo)‐2‐naphthol (PAN) loaded polyurethane foam (PUF) has been investigated at different temperatures i.e. 303 K, 313 K, and 323 K. The maximum equilibration time of sorption was 30 minutes from pH 7.5 buffer solution at all temperatures. The various rate parameters of adsorption process have been investigated. The diffusional activation energy (ΔE_ads) and activation entropy (ΔS_ads) of the system were found to be 22.1±2.6 kJ mol^?1 and 52.7±6.2 J mol^?1 K^?1, respectively. The thermodynamic parameters such as enthalpy (ΔH), entropy (ΔS), and Gibbs free energy (ΔG) were calculated and interpreted. The positive value of ΔH and negative value of ΔG indicate that sorption is endothermic and spontaneous in nature, respectively. The adsorption isotherms such as Freundlich, Langmuir, and Dubinin–Radushkevich isotherm were tested experimentally at different temperatures. The changes in adsorption isotherm constants were discussed. The binding energy constant (b) of Langmuir isotherm increases with temperature. The differential heat of adsorption (ΔH_diff), entropy of adsorption (ΔS_diff) and adsorption free energy (ΔG_ads) at 313 K were determined and found to be 38±2 kJ mol^?1, 249±3 J mol^?1 K^?1 and –40.1±1.1 kJ mol^?1, respectively. The stability of sorbed complex and mechanism involved in adsorption process has been discussed using different thermodynamic parameters and sorption free energy.     

Adsorption of Norfloxacin from Aqueous Solution onto Modified Coal Fly Ash

Batch adsorption experiments were carried out for the removal of norfloxacin from aqueous solution using modified coal fly ash as adsorbent. The effects of various parameters such as contact time, initial solution concentration and temperature on the adsorption system were investigated. The optimum contact time was found to be 100 min. The equilibrium experimental data can be well fitted by the Freundlich model. Thermodynamic parameters such as ΔG, ΔH and ΔS were also calculated. The negative Gibbs free energy change and enthalpy change indicated the spontaneous and exothermic nature of the adsorption, and the negative entropy change indicated that the adsorption process was aided by decreased randomness.     

Synthesis,characterization and adsorption studies of h-BN crystal for efficient removal of Cd2+ from aqueous solution

In the present study, hexagonal boron nitride (h-BN) was synthesized from boric acid and melamine by thermal annealing method in a nitrogen atmosphere. The pure h-BN was used as an efficient sorbent for the uptake of Cd²⁺ ions from the solution phase. The kinetics and sorption studies of metal ions onto the h-BN were carried out in batch adsorption experiments at different temperature, time, pH, sorbent dosage, and concentration of metal ions. The optimum pH for the removal of the Cd²⁺ ions was found to be pH 7. The effect of temperature showed that the process of Cd²⁺ sorption remained endothermic in the range of 298 K–328 K. The Lagergren's first and Ho's second kinetic models were tested to interpret the adsorption kinetic data, however the present data was explained well by Ho's model for kinetics. The thermodynamic perameters ΔG, ΔS and ΔH were determined using the available adsorption data at different temperatures. The physicochemical properties of the synthesized product were also characterized before and after adsorption by different analytical techniques like FT-IR, TGA, XRD and Point of Zero Charge (PZC). The morphology of the surface was analyzed with the help of Scanning Electron Microscopy. The h-BN proved to be an efficient adsorbent for the uptake of the Cd²⁺ ions from aqueous media.     

端羟基超支化聚合物对水体中铁、铝离子吸附去除及热力学行为研究

采用“准一步法”,制备端羟基超支化聚合物（HPAE）,研究了HPAE在水溶液中对铁、铝离子的吸附去除,探讨了其吸附过程的热力学：在293-313K条件下,Langmuir等温方程呈现较好的拟合,不同温度下的△H〉0、△G〈0、△S〉0,表明该吸附反应是吸热、自发的、熵增的过程。     

纳米Co/rGO磁性复合吸附材料的制备及对Cu2+的吸附性能

以改进Hummer法制备的薄片状氧化石墨烯(GO)为载体和模板负载钴离子,然后采用原位还原法制得纳米金属Co/石墨烯磁性复合吸附材料(Co/rGO),并将其应用于对Cu2+的吸附和脱除,以期为高效可复用的铜离子脱除剂的合成与应用提供指导。实验结果证实,Co/rGO复合材料具有超顺磁性,能够很方便的使用磁铁进行分离并在无磁场情况下振荡分散。Co/rGO复合材料对Cu2+具有稳定的吸附/脱附性能,实验条件下对Cu2+的最大吸附容量达到117.5 mg/g且5 min内实现吸附平衡,远优于其原料GO的60 min吸附容量27.6 mg/g。本工作系统考察了NaOH加入量、络合剂种类、溶剂种类等关键因素对Co粒子在rGO载体上形貌和分布特性的影响,比较了不同合成条件下的复合材料对Cu2+吸附效果的影响,并对优选条件下制备的Co/rGO复合材料进行了FT-IR, XRD, SEM表征。研究结果表明,纳米Co/rGO磁性材料对Cu2+的吸附过程更符合Freundlich模型,属于多层吸附。室温下吸附焓ΔH=17.81 kJ/mol,吸附反应平衡常数Kθ=3.65。当初始Cu2+浓度为39.22 mg/L时,对Cu2+的吸附率为93.47%,五次吸附/脱附循环后吸附容量仍保持在初始值的94%,每次吸附后溶液中残余Cu2+浓度均满足钴电解液对杂质铜离子的浓度去除要求(5 mg/L)或GB 8978-1996污水综合排放标准3级(2 mg/L),有望在相关领域发挥作用。