Kinetics and mechanism of the adsorption of methylene blue onto ACFs

The kinetics and mechanism of methylene blue (MB) adsorption onto activated carbon fibers (ACFs) have been studied.The effects of various experimental parameters, such as the initial MB concentration and the ACF mass, on the adsorption rate were investigated. Equilibrium data were fit well by a Freundlich isotherm equation. Adsorption measurements show that the process is very fast. The adsorption data were modeled using first- and second-order kinetic equations and intra-particle diffusion models. It was found that the first-order kinetic equation could best describe the adsorption kinetics. The adsorption process was found to be complex and controlled by both surface and pore diffusion with surface diffusion at the earlier stages, followed by pore diffusion at the later stages. The thermodynamic parameters △G0, △S0 and △H0, have been calculated. The thermodynamics of the MB-ACF system indicate that the adsorption process is spontaneous.     

Methane adsorption behavior on coal having different pore structures

The adsorption of methane onto five dry coal samples was measured at 298 K over the pressure range from 0 to 3.5 MPa using a volumetric method. The isotherm data were fitted to the Langmuir and the Freundlich equations. The kinetic data were fitted to a pseudo second order equation, the linear driving force equation (LDF), and an intra-particle diffusion model. These results showed that higher methane adsorption is correlated with larger micro-pore volumes and specific surface areas. The adsorption was related to the narrow micro-pore size distribution when the previous two parameters are large. The kinetics study showed that the kinetics of methane adsorption onto these five dry coal samples followed a pseudo second order model very well. Methane adsorption rates are controlled by intra-particle diffusion. The faster the intra-particle diffusion, the faster the methane adsorption rate will be.     

模拟燃煤烟气中汞在活性炭上吸附的动力学研究

本文在小型燃煤烟气汞脱除实验台上,用模拟烟气研究了汞在活性炭上的吸附平衡过程和动力学过程,结果发现燃煤烟气中汞在活性炭上等温吸附的平衡过程可以用Langmuir吸附等温式、线性方程或Freundlich等温式来描述,三者均有较好的拟合效果;燃煤烟气中汞在活性炭上的吸附符合一级反应动力学方程,吸附速率常数与吸附温度(T)成负相关,吸附反应的活化能Ea为0.011 744J/mol;吸附过程为物理吸附.     

粉末活性炭对两种染料的吸附动力学研究

研究了粉末活性炭从水溶液吸附两种染料（活性艳蓝KN-R、分散深蓝S-3BG）的吸附特性,并从动力学角度探讨了吸附机理.结果表明,相同条件下粉末活性炭对活性艳蓝KN-R的平衡吸附量大于分散深蓝S-3BG;伪二级动力学模型可以精确描述两种染料在粉末活性炭上的吸附动力学行为;此外,研究表明颗粒内扩散过程是染料吸附速率的控制步骤,但不是唯一的速率控制步骤,吸附速率同时还受颗粒外扩散过程的控制.     

花生壳活性炭对水溶液中活性艳兰染料的吸附

采用花生壳为原料,用磷酸活化后,在400℃对活化花生壳进行炭化,制得花生壳活性炭,用于吸附水溶液中的活性艳兰染料.实验考察了pH值、吸附时间和吸附质初始浓度对活性艳兰吸附的影响.结果表明,对于初始浓度为100 mg/L的活性艳兰染料,在90 min就可达到吸附平衡.花生壳活性炭对活性艳兰的吸附过程符合Freundlich吸附等温式和准二级动力学模型.室温下,花生壳活性炭对活性艳兰的最大吸附量为482.8 mg/g.计算了热力学参数(△H、△G、△S),说明该吸附过程为自发过程.花生壳活性炭对水溶液中活性艳兰有较好的吸附性能.     

改性麦草秸秆对活性艳红的吸附动力学研究

为实现农作物秸秆资源化,解决印染废水难处理问题,将麦草秸秆经过化学改性后制备成一种有效吸附染料的吸附剂,通过静态实验,研究了吸附剂对不同质量浓度、温度和振荡速度下对活性艳红的吸附动力学特性,并考察了在不同pH值、麦草投加量下,改性麦草秸秆对活性艳红吸附效果的影响。分别用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、Elovich方程和颗粒内扩散方程进行拟合。结果表明:改性麦草秸秆对活性艳红的吸附动力学过程可以用伪二级动力学模型进行很好地描述,颗粒内扩散模型表明,颗粒内扩散为主要速率控制步骤。吸附活化能为17.21kJ／mol,说明该吸附过程以物理吸附为主。     

多壁碳纳米管对水中腐殖酸的吸附行为研究

以多壁碳纳米管为吸附剂对水中腐殖酸（HA）的吸附行为进行了研究,重点考察了各种因素下碳纳米管对腐殖酸吸附效果的影响,如吸附温度、吸附时间、溶液pH、共存离子等.实验结果表明,在15℃,25℃和35℃条件下,多壁碳纳米管对腐殖酸的吸附等温线可以用Freundlich模型模拟,其实验条件下的最大吸附量分别为37.77mg/g,41.89mg/g,52.95mg/g;吸附剂对水中腐殖酸的吸附在12h内可达平衡,且吸附动力学符合拟二级动力学方程;碳纳米管对腐殖酸的吸附量随溶液pH的增加而降低;水中金属阳离子的存在能促进腐殖酸的吸附,不同类型的阳离子对腐殖酸吸附效果影响的大小顺序为：Ca2＋﹥K＋﹥Na＋.     

粉末活性炭吸附水中氯苯的动力学研究

为了解粉末活性炭(PAC)对水中氯苯的吸附性能,研究了4种PAC对水中氯苯的吸附动力学,并对4种PAC的物理特征及孔径分布进行了分析.结果表明:4种PAC均具有较广的孔径分布,其对氯苯的平衡吸附量随比表面积和孔容积的增大而增大.PAC对氯苯吸附速率很快,5 min吸附量可达到平衡时的80%以上,30 min后吸附基本达到平衡.假二级和假三级动力学模型均能较好地描述吸附过程,假二级模型更适合描述2 h以内的吸附过程,假三级模型适合描述吸附时间大于2 h的吸附过程.     

酚羟基修饰吸附树脂对2-萘酚的吸附性能研究

利用化学修饰法合成酚羟基修饰吸附树脂LM-6,通过批量吸附实验考察LM-6对2-萘酚的吸附热力学及动力学行为。结果表明,在实验条件下,LM-6对2-萘酚的吸附数据符合Freundlich吸附等温方程且为优惠吸附,吸附能力随着温度的升高而增加。吸附自由能变G<0,表明吸附过程是自发的过程;S<0,表明吸附过程中熵增加。吸附平衡时间为10 h,吸附动力学数据符合拟二级动力学方程和颗粒内扩散模型。     

活性炭吸附水中罗丹明B的研究

采用批量吸附实验,研究了活性炭对水中罗丹明B的吸附行为,探讨了活性炭用量、吸附时间对水中罗丹明B吸附的影响,并对活性炭再生效果进行了测定.结果表明,利用活性炭处理罗丹明B,具有处理效果好、再生容易等特点.运用Langmuir等温吸附方程对其吸附进行了描述,表明吸附属于化学吸附;用准二级吸附动力学方程和准一级吸附动力学方程对实验数据进行了回归分析,准二级吸附动力学方程能更好地描述罗丹明B在活性炭上的吸附.     

硫酸改性污泥活性炭对水中Cr6+的吸附

用硫酸改性污泥活性炭考察硫酸浓度及改性时间对活性炭吸附容量的影响,在最佳改性条件下研究了振荡时间、初始浓度、pH值对活性炭吸附Cr6+的影响.并对改性前后污泥活性炭吸附Cr6+的等温吸附特性、动力学模型进行分析.结果表明:采用体积比为1∶5的硫酸,改性2 h,活性炭对Cr6+吸附容量达9.44 mg/g,较原污泥活性炭提高了53%;改性前后污泥活性炭对Cr6+的吸附均符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型.     

活性炭表面物理化学性质对溴酸盐吸附的影响

为了探求活性炭去除水中溴酸盐离子的吸附机理,研究活性炭表面物理化学性质对饮用水中溴酸盐去除的影响.选取唐山炭、新华炭和默克炭3种活性炭作为实验用炭,重点考察3种活性炭表面孔径大小、官能团分布的异同对溴酸盐吸附的影响,测定了3种活性炭吸附溴酸盐的吸附等温线.结果表明:含有中孔数量最多的默克炭对溴酸盐的吸附能力最强.此外,由于默克炭表面含有的内酯基官能团最多,也对溴酸盐的吸附能力起到了积极作用.默克炭的对溴酸盐的吸附能力最强,而新华炭的吸附能力最弱,唐山炭介于二者之间.     

用表面修饰的活性碳吸附废水中的铜离子

活性碳去除重金属的效率取决于重金属的种类及活性碳的表面特征 .本研究将一种商品活性碳用浓硝酸修饰 ,再以氢氧化钠进一步处理 .结果显示修饰过程主要导致活性碳表面化学特征的改变而不是物理性质的变化 .测试显示修饰对活性碳表面积的影响极小 .酸碱滴定表明 ,修饰作用明显改变了活性碳对H+ 及OH-的吸附行为 .研究表明 ,溶液pH值对铜离子的吸附有显著影响 .固定缓冲pH条件下测定修饰活性的吸附能力发现 ,金属吸收容量主要取决于活性碳表面的酸碱功能团 ,因而其吸附行为可用表面酸碱理论进行解释 ,所获数据可用于建立活性碳吸附平衡和动力学模型 .     

Separation of baicalin from Scutellaria Baicalensis Georgi with polyamide

Separation of baicalin from Scutellaria Baicalensis Georgi with polyamide was studied. The adsorption isotherm, kinetic equation and desorption law were investigated by static and dynamic adsorption methods. The results show that the kinetic behavior is mainly controlled by the liquid film diffusion process and obeys the Boyd film diffusion equation. Equilibrium data for the adsorption of baicalin are correlated with Freundlich isotherm equation, i.e.q=3.8C2.057e, suggesting that the relative capacity of polyamide to baicalin is somewhat small. The desorption results indicate that the baicalin with mass fraction of 33.86% and the least impurities can be obtained by chromatography using 60% ethanol as the eluant at room temperature.     

Effects of different conditions on Pb2+ adsorption from soil by irrigation of sewage in South China

Pb²⁺ adsorption onto a soil by irrigation of sewage in the Pearl River Delta of South China was examined as a function of the reaction time, solution pH, initial lead concentration, organic matter (humic acid) and competitive ions (Cu²⁺). The adsorption of Pb²⁺ onto the soil was investigated on batch equilibrium adsorption experiments. Results show that the Pb²⁺ adsorption on the soil is relatively rapid in the first 30 min and reaches equilibrium at 2 h, and the kinetics of the adsorption process on the soil is well characterized by the pseudo-second order reaction rate. Langmuir, Freundlich and Temkin isothermal models are fit for the adsorption of Pb²⁺ onto the soil, and the maximum amount of Pb²⁺ adsorption (Q _m) is 7.47 mg/g. The amount of Pb²⁺ adsorption increases with increasing the pH at the range of 1.2–4.5 and reaches a plateau at the range of 4.5–12. The presence of humic acid in soil decreases the adsorption of Pb²⁺ onto the soil at solution pH of 8 since the negatively charged humic acid with Pb²⁺ is difficult to be adsorbed on the negatively charged soil surface. The adsorption of Pb²⁺ onto the soil also decreases in the presence of Cu²⁺ due to the competition adsorption between Pb²⁺ and Cu²⁺.     

聚乙烯醇-聚丙烯酰胺互穿网络水凝胶的制备及吸附性能

采用聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAM)为原料,戊二醛(glutaraldehyde)为交联剂,制备了一种互穿网络(IPN)水凝胶。用傅立叶红外光谱仪对其结构进行表征,研究了PVA和PAM按不同配比及交联剂的不同用量制备的IPN水凝胶的吸水性和Cu²⁺的吸附性,主要探讨了吸附时间、pH、吸附温度等对吸附Cu²⁺的影响,分析了吸附行为及其动力学特性,并对其吸附机理做出了初步探讨。结果表明：在本实验研究范围内,30wt.% PAM含量的PVA-PAM IPN水凝胶在pH=5时对Cu²⁺的吸附效果最佳;在一定温度范围内,PVA-PAM IPN水凝胶对Cu²⁺的平衡吸附量随温度升高而增大;吸附行为符合准一级和准二级动力学方程,扩散机制为颗粒内扩散和膜扩散双重作用。     

铁氧化物改性蛭石对Pb2+的吸附性能研究

将天然膨胀蛭石加入硝酸铁的碱性溶液中,制得铁氧化物改性蛭石。通过铁氧化物改性蛭石对Pb2+的吸附动力学和吸附热力学研究,了解其吸附机理。研究结果表明,铁氧化物改性蛭石对Pb2+的吸附动力学可用准二级速率方程描述;铁氧化物改性蛭石对Pb2+的吸附等温线均符合Langmuir和Freundlich方程;铁氧化物改性蛭石对Pb2+的吸附吉布斯自由能变ΔG0<0,吸附焓变ΔH0>0,表明吸附为自发的吸附过程,升温有利于吸附的进行,且吸附过程主要为物理吸附;铁氧化物改性蛭石在不同pH值下对Pb2+的吸附效果变化不明显。     

水稻秸秆和椰壳生物质碳对菲的吸附动力学对比

以水稻秸秆为前驱物质,在700 ℃高温条件下酸处理制备含灰分和去除灰分的2种水稻秸秆生物质碳吸附剂; 对这2种生物质碳的内部结构与表面形态进行粒度与扫描电镜显微观察与分析,并与椰壳生物质碳进行对比; 然后,以菲为目标污染物,采用批处理试验方法,系统考察上述3种生物质碳对菲的吸附性能及其结构特征的异同。结果表明:酸处理制成的去除灰分水稻秸秆生物质碳有效提高了比表面积、孔容与碳含量; 水稻秸秆生物质碳对菲的吸附能力很强,并且吸附率很快,在1 min内吸附率就可达到70%; 上述3种生物质碳对菲的吸附能很好地遵循伪二级动力学方程,而且伪二级吸附速率常数随菲初始质量浓度的增大而逐渐减小,说明其主要受颗粒内部扩散控制。由此可见,酸处理水稻秸秆生物质碳是一种理想的污染土壤修复材料。     

丹宁酸和柠檬酸修饰活性炭吸附铜离子的研究

对未改性的和用丹宁酸、柠檬酸改性的活性炭吸附水溶液中铜离子进行了系统的实验研究,探讨了接触时间、溶液pH等对除铜效果的影响。根据动力学、热力学方程对实验数据进行处理。结果表明,本实验较好地符合Freundlich吸附等温式,吸附过程遵循准一级动力学模型和准二级动力学模型,在pH 2～7之间吸附剂量随pH升高而增加。     

钛柱撑蒙脱石对罗丹明B的吸附性能

采用酸性溶胶法制备了钛柱撑蒙脱石,研究了不同温度、pH值条件下样品对罗丹明B的吸附性能。结果表明,钛柱撑可以提高蒙脱石对水溶液中罗丹明B染料的吸附能力,吸附过程动力学符合准二级近似,为不可逆化学吸附,平衡吸附数据基本符合Langmuir和Freundlich吸附等温式;随着温度升高和pH值增大,钛柱撑蒙脱石对罗丹明B的吸附量下降,在温度298K左右,pH值低于3时吸附效果较好。