乳化液膜萃取Cr(Ⅲ)的内相反萃步骤动力学研究

文章采用恒界面法对乳化液膜分离Cr(Ⅲ)的液膜内相反萃步骤进行了研究,考察了搅拌速度、温度、界面面积、水相p H值、DEHPA[二(2-乙基己基)磷酸]浓度和络合物浓度对反萃速率的影响,得到反萃反应的动力学与热力学数据,并推导出反萃的反应机理。实验结果表明:搅拌速度大于0.45 m/s时出现与搅拌强度无关的化学反应控制"坪区",且反萃速率与界面面积成正比,此时反应属于扩散和化学反应共同控制,并且反应主要发生在相界面上;由温度与反萃速率的关系得知,该反萃反应是一个放热反应,反应的活化能Ea=24.25 k J/mol,焓变ΔH=-55.85 k J/mol,熵变ΔS=-566.37 J/mol,在T=308 K时ΔG=118.59 k J/mol;在控制步骤反应式中,DEHPA反应级数为0,络合物浓度和水相氢离子的反应级数为1,并推导出反萃反应的控制步骤的方程式为r=k0[Cr(OH)2HL2(o)][H+(w)]。     

ELM法提取磷酸中La3+的相界面反应-传质机理研究

在以(D2EHPA+TOPO)/ROSO3H/液体石蜡/煤油为膜相,HCl为内相,磷酸中La3+为外相的乳化液膜(ELM)体系中研究了不同相比A/O、膜相D2EHPA(H2A2)、TOPO、ROSO3H浓度、料液相H3PO4、H2PO4和H+浓度和内相HCl浓度对总分配比DT的影响。实验结果表明:随A/O的增加,DT显著下降;随膜相H2A2、TOPO、ROSO3H浓度的增加,DT先增加后基本不变;但料液相H3PO4和H+浓度的增加使DT降低,DT随H2PO4浓度增加而升高;DT随內相HCl浓度的增加而升高。通过斜率法对ELM各组分H2A2、TOPO、ROSO3H、H2PO4、H3PO4、H+的logc-logDT的线性拟合直线的斜率确定了其参与的摩尔数,得到了该ELM体系的相界面反应-传质机理,并计算出萃取、反萃反应平衡常数k1、k2分别为107.7237、104.8025。     

正交实验法研究SiO_2溶胶稳定性

以正硅酸四乙酯(TEOS)、乙醇(EtOH)、H2O为原料,HCl为催化剂,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为添加剂,采用溶胶-凝胶法制备了Si O2溶胶。利用正交实验考察温度、EtOH、H2O、DMF、pH值对Si O2溶胶稳定性的影响。结果表明,对溶胶稳定性影响的强弱程度为EtOHH2O温度DMFpH值。n(EtOH)对溶胶稳定性影响最大,随着n(EtOH)增加,溶胶稳定性升高。其次是n(H2O)与温度的影响,溶胶稳定性随着n(H2O)增加而升高,随温度升高溶而降低。随n(DMF)增加,溶胶稳定性升高。在酸性条件下,溶胶稳定性随pH值增大而升高。     

前驱体FePO_4的制备工艺及其对流变相法合成LiFePO_4/C正极材料的影响

以FeSO4·7H2O,NH4H2PO4,H2O2和NH3·H2O为原料,采用均相沉淀法制备前驱体FePO4·2H2O,再通过流变相法制得LiFePO4/C复合材料,研究了反应温度、搅拌速度和pH值等反应条件对合成LiFePO4/C的影响。采用XRD、SEM和恒流充放电方法表征了材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明:当反应温度为60℃,搅拌速度为800 r/min,pH值为2.5时,合成的LiFePO4/C为纯相,且粒度均匀,粒径约为200 nm,在0.1 C充放电倍率下,其首次放电比容量达137 mAh/g。     

前驱体FePO4的制备工艺及其对流变相法合成LiFePO4/C正极材料的影响

以FeSO4·7H2O,NH4H2PO4,H2O2和NH3·H2O为原料,采用均相沉淀法制备前驱体FePO4·2H2O,再通过流变相法制得LiFePO4/C复合材料,研究了反应温度、搅拌速度和pH值等反应条件对合成LiFePO4/C的影响。采用XRD、SEM和恒流充放电方法表征了材料的结构、形貌和电化学性能。结果表明:当反应温度为60℃,搅拌速度为800 r/min,pH值为2.5时,合成的LiFePO4/C为纯相,且粒度均匀,粒径约为200 nm,在0.1 C充放电倍率下,其首次放电比容量达137 mAh/g。     

用P507从硫酸体系中萃取分离镓与铁锌离子

采用P507萃取剂对硫酸体系中的Ga3+与Fe2+, Zn2+进行萃取分离,考察了料液酸度、萃取剂浓度、时间、温度对萃取的影响,绘制萃取等温线;通过比较负载有机相中3种离子用不同浓度HCl和H2SO4反萃的效果及规律,提出用HCl洗脱Fe2+和Zn2+后,再用H2SO4反萃Ga3+的分离方案,并绘制反萃等温线. 结果表明,以40%(j) P507+磺化煤油为有机相,在相比O/A=1:1、温度25℃、时间20 min条件下,经过4级逆流萃取,Ga3+萃取率可达98.48%,同时19.56%的Fe2+和38.42%的Zn2+共萃进入有机相. 负载有机相用6 mol/L HCl洗涤3次可完全洗脱Fe2+和Zn2+而不损失Ga3+,除Fe2+和Zn2+后的负载有机相用100 g/L H2SO4按O/A=4:1、25℃、10 min,经过4级逆流反萃,Ga3+反萃率达97.64%.     

萘磺酸类有机废水的络合萃取研究

采用络合萃取法对萘磺酸类有机废水进行预处理。选用了三烷基胺(7301)、三辛胺作萃取剂,用NaOH、KOH、NH3.H2O作反萃剂,分别进行萃取与反萃实验,确定了最优良的萃取与反萃体系。同时,研究了萃取剂与稀释剂比例、废水pH、油水比以及萃取温度对废水萃取效果的影响及反萃时碱液的最佳质量分数和油碱比。     

Fe2O3/H2O2类芬顿法处理阴离子表面活性剂废水的试验

该文采用Fe2O3/H2O2类芬顿试剂处理阴离子表面活性剂——十二烷基苯磺酸钠(SDBS),研究了H2O2浓度、Fe2O3投加量、pH值及反应温度对处理效果的影响,结果表明SDBS的降解率随温度的升高而升高;当H2O2/Fe2O3=1.568(物质的量比)时体系具有较高的降解率;pH对体系降解率影响不大,在2-10的范围内降解率均较高;Fe2O3/H2O2非均相体系类F.nt.n试剂和Fe2+/H2O2均相体系Fenton试剂的降解效果相差不大,但前者具有pH范围宽,易分离,不产生二次污染的特点.     

三价钴胺络离子还原的实验研究

用活性炭作催化剂,在间歇反应器中对三价钴胺络离子的还原过程进行了研究,考察了搅拌速率、活性炭粒度、反应温度等因素对还原过程的影响。实验结果表明:活性炭对[Co(trien)(H2O)2]3+离子的还原具有显著的催化作用;当搅拌速率大于300 r/min时,外扩散对反应的影响消除;当活性炭粒度超过120目时,内扩散对反应的影响消除;还原反应的速率随温度的升高而加快。利用实验数据对反应的本征动力学进行了拟合,得到[Co(trien)(H2O)2]3+离子的还原反应为一级反应,反应化能为12.9 kJ/mol。     

溶剂萃取法分离水溶性甘草黄酮

以三烷基氧化膦(Trialkylphosphine Oxide, TRPO)石油醚溶液为萃取有机相,从甘草浸提液中对水溶性甘草黄酮进行了萃取分离. 正交实验表明,TRPO浓度是影响总黄酮萃取的显著因素,相比(A/O)的影响次之,pH值的影响最小. 在pH 5~8的范围内总黄酮萃取率随pH值升高而逐渐下降;在pH 5~6的范围内甘草酸的萃取率随pH值升高迅速降低,在pH 6以上几乎降为0;总黄酮萃取率随相比的增大而减小,随萃取剂浓度的增大迅速提高;总黄酮的萃取率随温度的升高而下降,说明萃取黄酮的反应是放热反应. TRPO萃取甘草甙的萃合比为3. 通过溶剂萃取方法可实现水溶性甘草黄酮和甘草酸的分离.     

对叔丁基杯[4]芳烃乙酸萃取Cr~(3+)的反应研究

报道了以对叔丁基杯[4]芳烃乙酸(简称杯[4]水解)为萃取剂,从硝酸体系中萃取Cr3+的反应机理及反应热力学性质。通过考察溶液pH值对萃取分配比的影响,确认杯[4]水解萃取Cr3+的机理,并得到了萃取反应的表观平衡常数K=1.815×103;通过考察反应温度对分配比的影响,求得萃取热焓ΔH=69.89 kJ/mol;由ΔH和表观平衡常数K计算了自由能ΔG=-18.601 kJ/mol和熵变ΔS=294.97 J/(mol-1.K-1)。杯[4]水解萃取Cr3+的反应是一个吸热反应。     

Research on extraction of Cr(III) by D2EHPA/n-octanol/sulphonated kerosene

Chromium is an important industrial raw material. As far as China is concerned, chromium is in great demand, which is dependent on imports and large emissions. So recovery of chromium has important economic and environmental protection value. The extraction and back extraction of Cr(III) from solution by the extractant diisooctyl phosphate (di-2-ethylhexylphosphoric acid [D2EHPA]) with n-octanol as assistant and sulphonated kerosene as diluent was studied. The effects of saponification rate, phase ratio, temperature, condensation of extract, aging of extractant, and pH of aqueous phase on extraction equilibrium were discussed, and the formulation of extractant was optimized. The coordination number of the extraction reaction under specific conditions was discussed by the saturation capacity method. The extraction reaction kinetics were mathematically characterized by binary linear regression. The advantages and disadvantages of back extraction with H₂SO₄ or NaOH were compared. At last, a process to realize the recycling of extractant was obtained.     

二氧化碳和水蒸气重整制甲醇的热力学分析

二氧化碳和水蒸气重整制甲醇是有效利用二氧化碳资源的重要途径,具有重要的经济和环保意义。从热力学角度进行分析,找出合理的反应条件,以提高甲醇的选择性和收率,对指导CO2和H2O反应具有重要意义。文中基于Gibbs最小自由能原理对该体系的热力学平衡进行了相关计算,分析了温度、压力、原料配比H2O/CO2等条件对该反应体系平衡组成的影响。结果表明:改变温度对体系的平衡组成影响不大,而体系的平衡组成随着压力和原料配比H2O/CO2的增大而增大。得到优化反应条件为初始原料摩尔比n(H2O)/n(CO2)为7∶3,温度约为500 K,压力为8 MPa。这对二氧化碳水蒸气重整制甲醇反应条件的优化具有一定的指导价值。     

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pH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pH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NaOH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.     

COBALT–NICKEL SEPARATION: THE EXTRACTION OF COBALT(II) AND NICKEL(II) WITH BIS(2-ETHYLHEXYL) PHOSPHINIC ACID (PIA-8) IN TOLUENE

The extraction behaviour of cobalt(II) and nickel(II) from sulfate solutions with bis(2-ethylhexyl) phosphinic acid (PIA-8) in toluene has been studied. Quantitative extraction of Co(II) was observed at pH 5.0–5.9 while that of Ni(II) at pH 6.8–7.0 with 0.03 M PIA-8 in toluene. The difference in pH_0.5 for Co(II) and Ni(II) was 1.9. The stoichiometry of the extracted species were determined by slope analysis method. The extraction reaction proceeds by cation exchange mechanism and the extracted species were Co · R₂(HR)₂ and Ni · R₂ · 2(HR)₂. Temperature dependance of the extraction equilibrium constants were determined to estimate the apparent thermodynamic functions (ΔG, ΔS and ΔH). The method was used for separation of cobalt(II) and nickel(II). Cobalt(II) was separated from nickel even at 1:20 (Co:Ni) ratio. The separation of cobalt(II) from nickel(II) was favoured with the increase in temperature.     

过氧化氢氧化-活性炭吸附法回收碘的研究

采用过氧化氢氧化-活性炭吸附法回收高浓度含碘废水中的碘,考察了pH值、H2O2与I-摩尔比、反应时间对I-转化率的影响以及活性炭加量对I2提取率的影响,并对其机理进行了探讨。结果表明,在pH值为2、H2O2与I-摩尔比为1.00∶1、反应时间为2.0h、活性炭加量为2.2g.L-1的最优条件下,碘回收率为95.3%,纯度大于98.7%。     

铬酸钡与硫酸氢钠制备重铬酸钠的宏观反应动力学

考察了BaCrO4与NaHSO4制备Na2Cr2O7过程中搅拌速率、氢离子初始浓度、反应温度对BaCrO4转化率的影响,在机理分析基础上进行了宏观动力学研究. 结果表明,该过程为BaCrO4溶于酸性水溶液生成BaCr2O7、BaCr2O7与NaHSO4反应生成BaSO4与Na2Cr2O7、BaSO4结晶析出三步,反应过程中应尽量升高反应温度,搅拌速率可固定为400 r/min,而氢离子浓度应大于0.01 mol/L且小于NaHSO4饱和时的浓度. 经过对实验数据处理和分析,建立了宏观动力学模型,得出该反应为一级反应,求得活化能为41.029 kJ/mol,频率因子为15978.51,相应的宏观动力学方程为-ln(1-XA)=15978.51exp[-41.029′103/(RT)]t.     

Fenton试剂再生活性炭的试验研究

采用Fenton试剂再生被苯酚吸附饱和的活性炭,研究H2O2和Fe2+的投加量、pH值、温度、振荡速率、反应时间等因素对再生效果的影响,并确定最佳再生条件.试验结果表明,当H2O2投加量为7.5mL、FE2+投加量为400mg/L、反应pH值为3、温度为25℃、振荡速率300r/min、反应时间60min时,再生活性炭...     

制革工业污泥中Cr~(3+)的回收试验

对制革工业污泥中Cr回收与再利用进行了试验。试验表明:Cr的总回收率的高低主要决定于Cr3+的氧化是否彻底,在n(H2O2):n(Cr3+)为7.5,pH=10,温度为60℃以及反应时间为30min的条件下,污泥中Cr3+氧化率接近90%,总回收率可以达到80%以上。     

硝酸体系中Cyanex923萃取和反萃镱的性能研究

研究了中性萃取剂三烷基氧膦混合物Cyanex923对稀土元素Yb(Ⅲ)的萃取和反萃性能.考察了振荡时间、金属离子浓度、Cyanex923浓度、硝酸根浓度对Yb(Ⅲ)萃取的影响,由斜率分析法确定了反应机理,获得了萃取平衡方程.并探讨了温度对Cyanex923萃取Yb(Ⅲ)的影响,由van't Hoff方程计算出298～3...