反应时间对镁铝水滑石制备及其吸附性能的影响

采用共沉淀法制备镁铝水滑石,并利用XRD、SEM、FT-IR对反应产物进行表征,研究了反应时间对水滑石物相组成、微观结构和对盐酸四环素吸附性能的影响,对土壤污染治理和修复具有重要的现实意义。结果分析表明,当反应时间为12 h时制备的镁铝水滑石对盐酸四环素有较好的吸附效果,吸附率为70.82%。镁铝水滑石对盐酸四环素的吸附过程符合准一级动力学方程,以静电吸附为主;对盐酸四环素的吸附行为符合Langmuir等温式,其中,ΔH^O为7.40 kJ/mol,ΔG^O＜0,ΔS^O为40.82 J/(mol·K),表明在研究的温度范围内该吸附是吸热、自发、熵增过程。     

聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料对甲基橙的吸附性能

通过原位聚合法制备了盐酸和对甲苯磺酸共掺杂聚苯胺/凹凸棒石纳米复合材料,用Fourier红外光谱和透射电镜对纳米复合材料进行了表征,并从热力学和动力学角度探讨了甲基橙在纳米复合材料上的吸附机理。结果表明:纳米复合材料兼具凹凸棒石的结构和聚苯胺的性质;当pH=5～7时,该纳米复合材料对甲基橙有优异的吸附能力,对甲基橙的吸附热力学符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程,最大吸附量可达121.62mg/g,吸附焓变为4.73kJ/mol,吸附自由能变为–(29.79～22.93)kJ/mol,吸附熵变约为98J/(mol·K),是一个自发的吸热过程;纳米复合材料对甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,速率常数随着甲基橙溶液初始浓度的提高而下降。     

凹凸棒石/羧甲基纤维素钠复合材料的制备及其吸附性能

以凹凸棒石(Attapulgite,AT)和羧甲基纤维素钠(Sodium carboxymethyl cellulose,CMC-Na)为原料,采用溶液共混法制备了凹凸棒石/羧甲基纤维素钠复合材料.探讨了凹凸棒石和羧甲基纤维素钠质量比对复合材料吸附盐酸四环素的影响,结果表明,当凹凸棒石与羧甲基纤维素钠质量比为3∶20时,复合材料的吸附性能最佳,吸附量为132.59 mg/g.并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积仪对复合材料进行了表征.考察了吸附时间、吸附温度和溶液pH值对复合材料吸附盐酸四环素的影响,研究了其吸附过程.结果 表明,当吸附温度为30℃、吸附时间为1.0h、pH值为3时,吸附能力较大,为157.55 mg/g,复合材料对盐酸四环素的吸附过程符合Langmuir吸附等温式和准二级动力学模型.     

基于离子交换的乙二醇富液脱盐实验研究

为简化深水气田乙二醇回收系统,采用离子交换工艺替代常规乙二醇脱盐工艺,对乙二醇吸附脱盐进行实验研究。通过静态吸附脱盐实验,在含盐乙二醇富液体系中对4种离子交换树脂进行了筛选,并对筛选出的树脂进行了吸附热力学研究。根据吸附能力,筛选出D113阳离子交换树脂和D201阴离子交换树脂用于实验,阴阳树脂体积比例为2∶1时上清液呈中性,阴阳混合树脂用量为200 mL/L,脱盐率为73.89%。D201树脂吸附Cl^-过程中的熵变ΔS为-26.605 J/(mol·K)、焓变ΔH为-13.386 kJ/mol, D113树脂吸附Ca-过程中的熵变ΔS为-26.605 J/(mol·K)、焓变ΔH为-13.386 kJ/mol, D113树脂吸附Ca⁽²⁺⁾过程中的熵变ΔS为-95.794 J/(mol·K)、焓变ΔH为-32.220 kJ/mol,吸附过程符合Langmuir模型,吉布斯自由能变ΔG<0,表明树脂在乙二醇富液中的吸附是放热、自发的过程,D113和D201树脂可用于乙二醇富液脱盐。     

树枝状聚酰胺-胺接枝氧化石墨烯的制备及其对Cu(II)的吸附动力学与热力学

通过grafting-from法制备了聚酰胺-胺修饰的氧化石墨烯复合物(GO/PAMAMs),并用红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和透射电子显微镜(TEM)进行了表征。考察了溶液pH、吸附时间、吸附温度、Cu(Ⅱ)初始质量浓度等因素对Cu(Ⅱ)在GO/PAMAMs上吸附过程的影响,并研究了GO/PAMAMs对铜离子的吸附动力学和热力学。研究结果表明,GO/PAMAMs对Cu(Ⅱ)的吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型,主要为化学吸附。Langmuir和Freundlich等温模型均可以描述GO/PAMAMs对Cu(Ⅱ)的吸附行为,说明Cu(Ⅱ)在GO/PAMAMs上的吸附是单分子层吸附。自由能变(ΔG),焓变(ΔH)和熵变(ΔS)均大于0,说明GO/PAMAMs对Cu(Ⅱ)的吸附是吸热反应,非自发和熵增过程。     

改性海泡石对重金属Pb~(2+)的吸附机理研究

利用盐酸和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对海泡石进行了修饰改性,研究了改性修饰后的海泡石对Pb~(2+)的吸附性能,着重对其吸附Pb~(2+)的动力学和热力学进行了研究,并探讨了该过程的吸附机理。实验结果表明,改性海泡石对Pb~(2+)的吸附符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温方程。同时改性修饰后的海泡石对Pb~(2+)的吸附热力学数据表明过程的焓变ΔH~0=21.89 k J/mol,熵变ΔS~0=136.5 J/(mol·K),对应温度下吸附自由能ΔG0小于零。因此,该过程为自发的吸热过程,其吸附活化能E_a=5.420 k J/mol。     

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碳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pH=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 kJ/mol;HATT在黄铜矿表面的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附焓变ΔH=71.52 kJ/mol,熵变ΔS=348.7 J/(mol·K),吸附自由能变ΔG=-28.95 kJ/mol(298 K)。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。     

ATP颗粒吸附剂对磷的吸附性能

通过静态吸附实验,研究了ATP颗粒吸附剂对水体中磷的吸附性能,并从动力学和热力学角度探讨了吸附作用机理。结果表明,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合准二级动力学方程,以化学吸附为速率控制步骤;表观吸附活化能Ea为5.883 kJ/mol,说明温度对该吸附过程影响较小;在288³08 K范围内,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附介于单层和多层吸附之间,吸附表面存在一定的不均匀性;由吸附过程的热力学参数ΔG为-4.964308 K范围内,ATP颗粒吸附剂对磷的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附介于单层和多层吸附之间,吸附表面存在一定的不均匀性;由吸附过程的热力学参数ΔG为-4.964^-5.403 kJ/mol、ΔS为0.107-5.403 kJ/mol、ΔS为0.107⁰.131 kJ/(mol·K)、ΔH为27.9850.131 kJ/(mol·K)、ΔH为27.985³3.498 kJ/mol,表明ATP颗粒吸附剂对磷的吸附属于自发的、熵增加的吸热过程,同时存在物理吸附和化学吸附。     

壳聚糖对Sb(Ⅲ)的吸附动力学和热力学研究

文章通过研究壳聚糖对Sb(III)的吸附行为,分析了其吸附热力学和动力学特性,初步探讨了吸附机理。结果表明,在研究的浓度范围内,壳聚糖对Sb(III)的吸附行为符合Freundlich和Langmuir等温方程;不同温度下,壳聚糖吸附Sb(III)的吸附焓变ΔH、自由能变ΔG和吸附熵变ΔS均为负值,表明吸附是一个自发、放热的过程,降低温度有利于吸附的进行;壳聚糖对Sb(III)的吸附行为可用Langmuir单分子层吸附机理解释,且求得吸附表观活化能38.36 kJ/mol和Lagergren一级速率常数0.80 h-1。     

石墨烯对4-硝基苯酚的吸附性能研究

采用氧化-还原法制备了石墨烯,研究其吸附水中4-硝基苯酚的性能。结果表明,pH为1.0时石墨烯对4-硝基苯酚的吸附量最大;4-硝基苯酚的吸附率随石墨烯用量增加而增大,随4-硝基苯酚初始浓度的增大而逐渐减小,温度的提高有利于石墨烯对4-硝基苯酚的吸附。4-硝基苯酚在石墨烯上的吸附等温线和动力学分别符合Redlich-Peterson等温吸附模型和拟二级动力学模型,该吸附过程是吸热的且为单分子层吸附。热力学参数吉布斯自由能ΔG<0证实4-硝基苯酚在石墨烯上的吸附过程可自发进行,熵变ΔS>0表明该吸附是一个熵驱动过程,焓变ΔH=75.88 kJ/mol和活化能E=51.87 kJ/mol表明该吸附是化学吸附。     

Brij30/β-FeOOH/GO复合材料的可控构筑及其对盐酸四环素吸附性能

抗生素滥用已经成为全世界面临的公共卫生问题,去除环境中残留的抗生素刻不容缓。采用聚氧乙烯月桂醚(Brij30)对β-FeOOH进行表面改性,辅助水热法制备Brij30/β-FeOOH/GO复合材料。通过X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱仪(XPS)、红外光谱仪(FT-IR)和Zeta电位对其组成及微观结构表征。考察了吸附剂投加量、溶液的pH值和共存离子对盐酸四环素(TCH)吸附性能的影响,研究了吸附机理。结果表明,在优化反应条件(Brij30/β-FeOOH/GO投加量0.01 g、溶液pH=5、吸附10 h、TCH初始浓度40 mg/L)下,吸附量达65.97 mg/g,吸附行为符合伪二级动力学方程和Freundlich吸附等温线模型,属于化学吸附并存的多分子层吸附。存在的吸附机理为π-π键堆积、氢键结合、螯合作用和电荷转移。     

D815树脂吸附钒的性能及动力学研究

实验研究了钒溶液在D815树脂上的吸附行为,并从热力学和动力学两个方面对吸附过程进行了分析.结果表明:在温度为30℃,pH为2.20,五氧化二钒初始浓度为15.0g/L条件下,树脂的饱和吸附容量达到最大值520 mg/g;在钒溶液流速为0.1 mL·min(-1)·g(-1)条件下,吸附经过2h左右达到穿透点,50 h...     

Thermodynamic and kinetic studies of crystal violet dye adsorption with poly(methyl methacrylate)–graphene oxide and poly(methyl methacrylate)–graphene oxide–zinc oxide nanocomposites

We successfully prepared poly(methyl methacrylate) (PMMA)–graphene oxide (GO) and PMMA–GO–zinc oxide (ZnO) nanocomposites and characterized them using different techniques. The adsorption performances of the as-prepared composites were investigated for crystal violet (CV) dye removal. The contact time as a main factor affecting the adsorption process by adsorbents was studied. Because the adsorption capacity value for CV was found to show no extensive changes after 35 min, 35 min was selected as the best contact time for our system. The adsorption results revealed that the best capacity of CV adsorption onto the PMMA–GO and PMMA–GO–ZnO nanocomposites occurred at pH 12 and 298 K. The respective entropies (−0.208 and −0.168 kJ mol⁻¹ K⁻¹) and enthalpies (−72.86 kJ/mol, and −55.54 kJ/mol) for PMMA–GO and PMMA–GO–ZnO and Gibbs energy revealed that the process of adsorption was exothermic. In addition, the Elovich, pseudo-first-order, intraparticle diffusion, and pseudo-second-order (four types) models were applied to our kinetic study. Our results indicate that CV adsorption onto PMMA–GO and PMMA–GO–ZnO was good with the pseudo-second-order (type 1) and pseudo-first-order models because of the low χ² value and the high correlation coefficient value. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47495.     

铁交联累托石处理含硝基酚钠废水的研究

用累托石与铁交联剂进行交联反应,在原土悬浮液为5%,铁交联剂投加质量分数为6%,pH值为3.00,温度为40℃,交联2h的条件下所得铁交联累托石,由X射线衍射(XRD)显示,其d001由2.3nm提高到3.6~4.0nm。对含硝基酚钠工业废水进行吸附处理试验,结果表明,铁交联累托石对硝基酚钠的静态吸附容量为12.89mg/g,吸附热力学参数分别为:ΔH=6.68kJ/mol,ΔG=-3.91kJ/mol,ΔS=35.9J/(mol·K),等温吸附遵循Freundlich曲线,吸附速率常数K295=4.72×10-4s-1。     

膨润土对水中聚丙烯酰胺的吸附行为研究

为了降低聚丙烯酰胺(PAM)对反渗透膜的影响,采用膨润土对水中的PAM进行吸附处理。试验研究了膨润土和非离子聚丙烯酰胺的质量比为10∶1的情况下,PAM在膨润土上的吸附行为,探讨了吸附时间、温度、pH值对吸附效果的影响。结果表明:在温度为30℃,pH9,吸附时间为1 h的条件下,0.1 g膨润土对100mg/L PAM的吸附量为59 mg/g,其吸附行为符合Langmuir吸附等温模型和HO准二级动力学方程式。吸附焓变ΔH为23.62 kJ/mol,该吸附过程是吸热的自发过程。     

活性炭对盐酸左氧氟沙星吸附的热力学与动力学研究

从热力学和动力学角度,研究了活性炭对水溶液中盐酸左氧氟沙星的吸附行为。热力学研究表明活性炭对盐酸左氧氟沙星的吸附符合Freundlich等温吸附方程。测得ΔH=-33．43kJ·mol^-1,说明这是一个放热过程,且（ΔH）〈40kJ·mol^-1,表明吸附过程为物理吸附。两时测得吉布斯自由能ΔG〈0,受温度影响不大,表明吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发性的。动力学研究表明活性炭对鼓酸左氧氟沙星的吸附更好地符合伪二级动力学描述,表观活化能Ea=40．65kJ·mol^-1。     

淀粉接枝聚丙烯酸高吸水树脂吸附CuSO_4的行为和动力学

以淀粉和丙烯酸为原料,用水溶液聚合法制备淀粉接枝聚丙烯酸高吸水树脂（St-g-PAA）,在20～40℃研究St-g-PAA对CuSO4的吸附行为。结果表明,St-g-PAA对CuSO4的室温吸附行为符合Freundlish关系,等温吸附表达式为：Γe=0.06c0.3（g/g）,其吸附过程具有一级反应特征,反应速率常数为：k=6.92×10-9×exp（35.418 4 kJ/RT）,吸附过程的表观活化能Ea=-35.418 4 kJ/mol,具有反应温度低、吸附速度快的特点。     

椰壳活性炭对加替沙星的吸附及缓释性能研究

研究了水溶液中椰壳活性炭对喹诺酮药物加替沙星（GTFX）的吸附性能,测定了不同温度下的吸附等温线并分析了其吸附热力学参数。结果表明：活性炭对加替沙星的吸附符合Freundlich方程,ΔH=-1.7374kJ/mol,说明活性炭对GTFX的吸附过程为放热过程,且ΔH<20kJ/mol,表明吸附过程主要为物理吸附。同时,测得吉布斯自由能ΔG<0,表明吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程,其吸附主要是熵驱动。对椰壳活性炭进行了硝酸及氨水改性,研究了3种不同活性炭对GTFX的缓释性能,结果显示,与椰壳活性炭相比,经硝酸氧化改性后的活性炭缓释性能有较大的提升,而经氨水改性的活性炭缓释性能有所下降,3种不同活性炭对GTFX的缓释均符合Higuchi方程释药模式。     

SQD201树脂对钒的吸附-解吸行为及机理

通过静态吸附-解吸实验研究了SQD201树脂吸附-解吸钒的交换平衡和动力学特性,考察了pH值、温度和溶液浓度对离子交换过程的影响. 结果表明,在298 K、pH=2.0、溶液浓度为0.040 mol/L条件下,SQD201树脂的静态饱和吸附量为573.80 mg/g;钒在SQD201树脂上的吸附是吸热过程,符合Langmuir等温吸附方程. 吸附和解吸过程主要受颗粒扩散控制,吸附过程的表观活化能为20.41 kJ/mol,解吸表观活化能为22.21 J/mol. 吸附机理分析表明,SQD201树脂主要吸附的钒阴离子为H2V10O284-,H2V10O284-与树脂的理论摩尔比为1:4.