不同结构硅胶材料对甲苯分子的吸附行为及吸附动力学实验研究*

选用3种商用硅胶(A型、B型和C型),利用物理吸附仪详细表征了孔结构参数;在298.15 K下测定了不同浓度甲苯分子在硅胶上的动态吸附穿透曲线,计算了对应的平衡吸附量;并研究了硅胶对甲苯分子的吸附动力学。结果表明:A型硅胶具有丰富的微孔结构,而B型硅胶和C型硅胶则为典型的介孔材料;对比分析了硅胶孔结构对平衡吸附量的影响,确定了具有1~4 nm孔径分布的A型硅胶为适宜甲苯分子吸附材料。同时,相比于准二阶动力学方程,甲苯分子在硅胶上的吸附行为更符合准一阶动力学方程。     

内蒙古部分河段表层沉积物对氨氮的吸附/解吸行为研究

通过实验室模拟的方法研究了老哈河、霍林河和乌梁素海(入湖口和湖中)的沉积物对NH~+_4-N的吸附特征.结果显示:(1)沉积物吸附氨氮的过程可以用Lagergren准二级吸附动力学方程描述,拟合得出平衡时最大吸附量为23.64 mg/kg;(2) Langmuir等温方程拟合的吸附等温线表明沉积物吸附NH~+_4-N的最大吸附容量范围是1428.75～3333.33 mg/kg,属于单分子层吸附.吸水过程及表面形貌可能对NH~+_4-N的吸附能力有影响.Freundlich吸附等温模型拟合得出常数0.8206(1/n)1.1100,说明沉积物对NH~+_4-N的吸附过程均易于进行;(3)采样点的吸附解吸平衡浓度均大于水体中的NH~+_4-N浓度,为"氮源",且对氨氮的吸附均属于不可逆反应.     

非等温法研究Ni(CH3COO)2·4H2O脱水反应的动力学

用非等温热重法研究了Ni(CH3COO)2*4H2O脱水反应的动力学方程和动力学参数,实验数据以Achar法、Coats-Redfern法、MKN法处理得到脱水反应的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)(1-α),活化能为E=91.30 kJ/mol,指前因子lg(A/S-1)=10.37,对反应的动力学补偿效应方程进行了研究.     

磁性Fe3O4@SiO2粒子的制备及对孔雀石绿的吸附性能

以FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O为原料,在碱性条件下水解制备磁流体Fe₃O₄,然后通过正硅酸乙酯水解在磁流体外层包覆一层SiO₂.采用静态吸附的方法吸附溶液中的孔雀石绿,考察相关因素对其吸附性能的影响.结果显示,Fe₃O₄@SiO₂粒子对孔雀石绿的吸附在40 min基本达到吸附平衡,pH为7.0时吸附效果最佳.吸附动力学研究表明,吸附过程更符合Lagergren准一级动力学模型.实验数据与Langmuir方程有很好的拟合度,吸附是单分子层吸附.     

氯化聚丙烯超声降解的动力学

测定了不同浓度氯化聚丙烯(CPP)甲苯溶液超声降解的分子量,并用数据拟合法求出了聚合物超声降解极限分子量。由于常用的超声降解动力学方程对实验数据拟合的精度不能令人满意,为了准确建立CPP在甲苯溶液中的超声降解动力学方程,提出了一个改进的动力学方程式:1Mt-Mlim-M0-1Mlim=kt。它能准确地描述CPP超声降解过程。用该方程拟合的聚合物超声降解数据,效果比文献提供的方程好。在超声降解过程中,随CPP浓度的增大极限分子量增大而降解速率常数则减小。     

干旱区绿洲土壤对磺胺甲恶唑的吸附特性及影响因素

采用批量吸附法研究了磺胺甲恶唑在干旱区绿洲土壤上的吸附动力学、热力学及pH、腐殖酸浓度、Na~+强度、Cu~(2+)质量浓度等因素对吸附的影响.结果表明:磺胺甲恶唑在绿洲土壤上的吸附动力学符合准二级动力学模型;初始质量浓度为10、20 mg/L时,磺胺甲恶唑在干旱区绿洲土壤中的最大吸附量分别为9.810×10~(-5)、1.992×10~(-4). Freundlich方程能较好地拟合吸附等温数据,吸附反应为放热反应,吸附过程主要为物理反应.pH、Na~+强度及共存Cu~(2+)影响吸附过程.当溶液初始pH大于磺胺甲恶唑电离平衡常数的负对数为5.7时,土壤对磺胺甲恶唑的吸附量由2.336×10~(-4)下降至1.905×10~(-4);腐殖酸浓度的增加不利于土壤对磺胺甲恶唑的吸附;磺胺甲恶唑在土壤中的吸附量随着溶液中Na~+质量浓度的增加而降低,随Cu~(2+)质量浓度的增高而增大.     

斜发沸石深度处理氨氮废水及其再生

分别用粉末状沸石和颗粒状沸石在静态和动态条件下吸附处理废水中的氨氮,进行沸石吸附氨氮的吸附等温线、吸附动力学、动态吸附及再生实验。结果表明:Freundlich方程和Langmuir方程均能描述沸石对氨氮的吸附行为,但Langmuir方程的拟合相关性优于Freundlich方程;用假二级方程能很好地拟合沸石吸附氨氮的吸附动力学实验数据;在其他实验条件相同的条件下,粒径为0.8~1 mm的沸石去除氨氮效果明显优于粒径为3~5 mm和1~2 mm的沸石,同一粒径的沸石在废水流速为4 m/h时吸附效果最好;当沸石质量为35 g时,以0.9 mol/L NaCl做再生液,再生时间5 h,再生液用量为0.7 L的条件下,沸石经5次再生后仍具有较好的吸附效果。     

不同浓度组合的镉、铅在不同污染负荷土壤中的吸附-解吸动力学行为

采用批实验法对沈阳张士灌区2种不同重金属污染负荷的土壤（A清洁土壤；B高污染土壤）中不同浓度组合的Cd^2＋和Pb^2＋的吸附．解吸动力学行为进行比较研究．结果表明，清洁土壤A对Cd^2＋和Pb^2＋的吸附能力高于高污染负荷土壤B．Elovich方程是描述这2种土壤Cd^2＋和Pb^2＋吸附动力学行为的最优模型，其次为双常数方程，最差模型是一级动力学方程．2种土壤Cd^2＋、Pb^2＋的解吸速率随重金属初始浓度增加而增加，随解吸时间的延长而不断降低．描述这2种土壤Cd^2＋、Pb^2＋解吸动力学过程的最优模型为Elovich方程，其次为双常数方程，而一级动力学方程拟合效果不佳．     

工业大麻杆芯粉对亚甲基蓝染料的吸附性能

利用工业大麻杆芯粉吸附亚甲基蓝,探讨工业大麻杆芯粉用量、吸附时间、溶液pH值、盐度和初始浓度等因素对吸附性能的影响,分析其吸附等温曲线和动力学.结果表明,工业大麻杆芯粉对亚甲基蓝的去除率随着时间的增加而增大,60 min后基本达到平衡;在pH值为5～11范围内吸附量保持不变;染料去除率随着Ca2+或Na+浓度的增加而明显下降,且Ca2+对染料去除率的影响比Na+大.30 ℃下,工业大麻杆芯粉对亚甲基蓝的吸附过程符合Redlich-Peterson等温方程.在不同初始浓度下,运用准一级动力学方程和准二级动力学方程对数据进行拟合,并计算和分析速率常数、相关系数、平衡吸附量和动力学参数,说明吸附过程符合准二级动力学方程.     

树脂D301M吸附草甘膦的热力学及动力学

通过静态吸附实验,研究了树脂D301M对草甘膦水溶液的吸附热力学和吸附动力学特性.测定了303.15～318.15K的等温吸附线和吸附动力学数据,并分别用Langmuir,Freundlich,Temkin模型拟合了树脂D301M吸附草甘膦水溶液的实验数据.结果表明,树脂D301M对水溶液中草甘膦的吸附符合Langmuir等温吸附方程,并根据热力学原理,计算出吸附热力学参数,其吸附焓值ΔH=58.42kJ.mol-1,ΔG0,ΔS0.树脂D301M的吸附过程符合准二阶动力学方程;采用Arrhenius方程计算出吸附的表观活化能Ea=165.22kJ.mol-1.     

环氧氯丙烷交联壳聚糖/海藻酸钠吸附铜离子的研究

以壳聚糖、海藻酸钠为原料,环氧氯丙烷为交联剂制备了交联壳聚糖/海藻酸钠吸附剂,并采用红外光谱对其结构进行了表征.考察了吸附时间、pH值、吸附剂用量和交联度等因素对吸附容量的影响,研究了该吸附剂的吸附性能,同时对吸附动力学进行了研究.结果表明:pH值为4.0～6.0、吸附时间为120min、在100mL 50mg/L的Cu2+溶液中吸附剂的投加量为0.10g时,平衡吸附容量达46.4 mg/g;该等温吸附在低浓度时的吸附过程较符合Freundlich模型,在高浓度时较符合Langmuir模型;吸附过程动力学符合拟二级动力学方程,线性相关性良好(r2=0.944 4).     

FeSO4溶液催化氧化脱除烟气中SO2研究

提出了一种烟气脱硫新工艺．实验在无其他催化剂条件下进行,FeSO4为脱硫吸收液．脱硫过程中加入铁屑以实现高脱硫率和回收硫的目的．对比实验发现加入铁屑可显著提高SO2脱除效率．连续运行实验结果表明,脱硫率与吸收液pH的变化同步．吸收液中总铁物质的量浓度随时问的变化及初始FeSO4物质的量浓度对脱硫率和吸收液pH的影响显示,在保持较高脱硫率的同时,制取高浓度FeSO4溶液是可行的．并调查了吸收温度、液气比、空塔气速和SO2入口质量浓度对脱硫率和吸收液pH的影响．     

改性柿子粉吸附剂对Cd2+的吸附性能

以柿子粉为基体,经丙酮和硫酸缩合改性处理制备柿子生物吸附剂,并对柿子生物吸附剂和原始柿子粉进行红外光谱分析,考察柿子生物吸附剂吸附Cd2+的影响因素如初始pH、温度、时间等,研究吸附动力学、等温吸附模型以及吸附剂的循环再生性能.研究结果表明:改性处理增加了对重金属离子有吸附作用的活性官能团数目并降低了柿子粉的水溶性;柿子生物吸附剂对Cd2+的吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述;吸附等温线均符合Langmuir和Freundlich方程;改性柿子生物吸附剂对Cd2+的最大吸附量为82.78 mg/g.     

金属溶剂萃取体系热力学模型建立方法的研究

直接用活度方程代入化学平衡方程．以萃取体系平衡有机相中萃合物浓度的计算值与实验值的标准偏差为目标函数．得到萃取热力学平衡常数和活度方程参数．摒弃了气相色谱的实验测定和图解积分计算．使热力学模型建立大大减少了实验和数据处理工作量。用ＴＢＰ－ＨＮＯ３，ＴＢＰ－ＵＯ２（ＮＯ３）２，Ｄ２ＥＨＰＡ－ＣｕＣｌ２和Ｄ２ＥＨＰＡ－ＬａＣｌ３等不同萃取体系对此方法进行了检验；来用的有机相活度模型有：Ｓｃａｔｃｈａｒｄ－Ｈｉｌｄｅｒｂｒａｎｄ方程（加 Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ修正）、 ＮＲＴＬ方程（加 ＦＨ修正项）、 ＵＮＩＱＵＡＣ方程和ＵＮＩＦＡＣ方程。文中提供了上述４种活度方程的参数．这些参数均可在全浓度范围内进行组分活度系数以及相平衡浓度的估算。     

用“多化一”最小二乘法建立吸附动力学方程

用若干个一元最小二乘法，建立多元经验公式；以吸附动力学方程为例，取得了预期的结果。     

废水生化处理出水用于烟道气脱硫研究

废水生化出水吸收二氧化硫是一种以废治废,不产生二次污染的新方法。研究结果表明,在平均进气浓度为2103mg/m^3、气／液比为150∶1时,去除率可达97．4％,为现有脱硫方法中吸收剂利用率最高的一种方法;采用投加碳酸钙强化增碱的方法当进气浓度为1524mg/m^3,气／液比为821∶1时,去除率可达90％以上,当进气浓度为4770mg/m^3,气／液为539∶1时,去除率仍可达89％,这对于电厂附近污水来源不足的情况下,采用强化增碱法是便便捷的解决办法。     

等离子体制备合成气的数学模型

等离子体制备合成气是一项新技术,本项目对煤气化过程用数学模型描述两相化学反应流,通过数学模型可对两相流方程进行数值计算.文中提供的Gear方法FORTRAN程序是针对化学动力学方程中Stiff问题的数值计算程序,为下一步大量数值计算打下基础.     

泊松方程的高精度三次样条差分方法

给出一种求解泊松方程的新数值方法：以二维泊松方程为例，首先将其转化成一维方程，然后将根据由三次样条插值公式导出的四阶精度三次样条差分公式，应用到一维方程之中，最终建立起二维泊松方程矩形网格下九结点差分格式，并给出了误差估计和数值结果。     

新型磷酸根吸附剂的制备

以凹凸棒土颗粒为载体 ,采用FeCl3为原料 ,制备水合氧化物Fe·nH2 O .然后 ,将氧化物负载在颗粒上 ,制得粒状磷酸根吸附剂 .实验探讨了负载过程中FeCl3的浓度、负载时间、负载温度等因素对吸附剂吸附性能的影响 .结果表明 :在最佳条件下制得的吸附剂其磷酸根的去除率可达 95 4% .     

5-硝基水杨醛缩丙氨酸Ni(II)配合物热分解非等温动力学的研究

合成了 Ｎｉ（ Ｃ１０ Ｈ８ Ｏ５ Ｎ２）·２ Ｈ２ Ｏ,用元素分析、红外光谱、热重及差热分析对该配合物进行了表征,并对其热分解过程进行了研究,运用 Ａｃｈａｒ 法和 Ｃｏａｔｓ－ Ｒｅｄｆｅｒｎ 法,推断出该配合物第三步热分解的非等温动力学方程．