磁性水热炭对水体中砷、氟的吸附特性

利用水热法合成磁性水热炭(m-HTC)吸附剂,经X-射线衍射仪(XRD)、Zeta电位分析仪对吸附剂进行表征,通过试验探究吸附剂对水体中砷、氟的吸附特性.结果表明:投加量为2 g·L~(-1)时,对砷、氟去除率达85%左右;去除率随pH变化而变化,随离子强度I_s,吸附质初始质量浓度C_0的增加而下降;不同温度下的等温线数据更符合Langmuir模型,温度升高有利于吸附,单独体系下砷、氟的最大吸附量q_m分别为26.06和15.64 mg·g~(-1),共存体系下对砷、氟的q_m分别为20.42和13.62 mg·g~(-1),砷、氟存在相互抑制的作用;动力学试验数据更符合准二级动力学方程,经5次循环,去除率下降,但从实际角度,具有可取性.     

201×7树脂对Fe（CN）64-吸附的热力学与动力学

针对离子交换法处理氰化提金尾液时Fe(CN)4-6的存在引起交换剂的"铁中毒"问题,采用Freundlich、Langmiur、准二级动力学方程以及范山鹰的扩散模型,从热力学与动力学角度研究了201×7树脂对Fe(CN)4-6的吸附特性,并计算了相关热力学常数和表观活化能.结果表明:Fe(CN)4-6在该树脂上的吸附能自发进行,且符合Langmiur方程和准二阶动力学方程,吸附初期表现为膜扩散,后期表现为空隙扩散.扩散到固定层中的Fe(CN)4-6由于被树脂表面的官能团紧紧固定,导致负载树脂在硫酸脱氰过程形成Zn2Fe(CN)6和Cu2Fe(CN)6附着在树脂上,引起树脂的"铁中毒",可通过选择性沉淀先除去Fe(CN)4-6.     

含多羟基化合物的改性聚苯乙烯微球对Pb2+的吸附性能研究

以氯甲基化交联聚苯乙烯(CMCPS)微球为起始原料,与对羟基苯甲醛(HBA)发生反应,制得醛基化改性聚苯乙烯微球(ALCPS),然后再将ALCPS与氨基葡萄糖盐酸盐发生缩合反应,制得席夫碱型螯合树脂AGCPS微球.探究了该树脂对铅离子的吸附性能,测试不同的pH、吸附时间、吸附温度、铅离子溶液的浓度对吸附性能的影响.结果表明:EDTA螯合树脂对镉离子的吸附量随pH值的增大而降低;随吸附时间的延长而增强,然后趋于平缓;随温度升高而增大;随初始离子溶液浓度的增大而不断增强.且其吸附过程符合Langmuir等温吸附方程和Lagergren一级动力学方程.     

D001改性树脂除氟过程的热力学和动力学研究

对D001改性树脂除氟过程的吸附模式、动力学机制和吸附热力学性质进行了研究,研究表明,Freundlich方程能够良好地关联氟离子在D001改性树脂上的吸附平衡,改性树脂除氟过程的吸附是按Freundlich吸附模式进行的.D001改性树脂的脱氟过程是由内扩散控制的,脱氟剂有较强的脱氟能力,吸附为放热的化学吸附过程,温度升高对吸附不利.     

载镧壳聚糖去除水中氟离子的吸附特征研究

为有效去除水中氟离子,减少高氟水对人体的危害,壳聚糖与镧反应制备得到新型除氟吸附剂.用间歇吸附实验测定了不同浓度、温度和接触时间下新型吸附剂对氟离子的吸附.结果表明镧改性能显著提高壳聚糖对氟离子的吸附容量.Langmuir、Freundlich及Dubillin-Radushkevich(D-R)方程分别用来对吸附等温线进行拟合,结果表明氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附等温线符合Langmuir方程,常温下最大吸附量为4 008mg·kg-1.吸附动力学过程用一级、二级及粒内扩散模型进行分析,结果发现氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为准二级动力学;粒内扩散不是控制吸附过程的唯一步骤.吸附热力学函数则进一步揭示氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为自发、吸热、熵增过程;D-R自由能E为13～17 kJ·mol-1.据此推测氟离子在镧改性壳聚糖上的吸附为化学吸附.图4,表2,参16.     

含邻苯二酚基团N-炔丙基酰胺螺旋聚合物对金属离子的吸附研究

设计合成了一类侧链上含有邻苯二酚基团的N-炔丙基酰胺螺旋聚合物,研究了其对水溶液中的Fe(Ⅲ), Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ) 3种金属离子的吸附行为。结果表明,两种金属离子共存时存在竞争吸附,三者的竞争吸附关系为Fe(Ⅲ)＞Cu(Ⅱ)＞Ni(Ⅱ);共聚物吸附Fe(Ⅲ)的动力学过程可用准一级动力学模型来描述;吸附后所形成的Fe(Ⅲ)络合物中,聚合物的二级结构随Fe(Ⅲ)的吸附量变化而变化,两者之间存在定性关系。     

一种含多羟基化合物的螯合树脂对钴、铁离子的吸附性能研究

利用多羟基螯合树脂的结构特性,详细研究了多羟基螯合树脂对Fe3+、Co2+两种金属离子的吸附容量、等温吸附等静态吸附性能.结果表明,在适当的温度下,在HAC-NaAC体系中,树脂对两种离子都具有较强的吸附能力,树脂对上述2种离子的交换动力学符合Boyd G.E.方程,即交换由液膜扩散控制,且树脂对两种金属离子的吸附可用Freundlich等温吸附方程来描述.     

大孔膦酸树脂对铽的吸附性能研究

就大孔膦酸树脂(简称PAR)对铽(Ⅲ)的吸附性能进行了研究.实验选在pH为5.6的HAc-NaAc缓冲体系中进行.在实验条件下,树脂吸附铽离子的吸附速率随铽离子质量浓度的增大而增大,随温度的升高而增大,随振荡频率的增大而增大,随树脂粒径的减小而增大.     

天然铝土矿物除氟剂吸附性能研究

文章研究以天然铝土矿物为原料制备的除氟剂的吸附性能及其影响因素,静态吸附实验以及对吸附动力学、热力学的理论分析表明:除氟剂的吸附容量在pH值低于6.0时保持稳定,而高于6.0时随pH值升高而降低,故其最优pH值应为6.0左右;在初始F-质量浓度介于5 ～100 mg/L之间的研究范围内,吸附容量随F-初始浓度呈线性增长;随除氟剂投加量的增大,被吸附的F-量增加,但单位吸附剂的吸附量减少;在反应的前30 min 吸附速度比较快,随着时间的延长,吸附速度放慢,故吸附时间应控制在15～30 min之间较为适宜;铝土矿除氟剂对氟离子的吸附作用符合拟二级反应方程,吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型.     

离子强度与温度对大孔树脂吸附红霉素A的影响

通过间歇实验,研究了温度与离子强度(NaCl)对大孔树脂吸附红霉素A过程的影响。结果表明:SP825大孔树脂对红霉素A的平衡吸附量最大,符合Langmiur等温吸附方程。升高温度和提高离子强度有利于红霉素A的吸附。同时,计算了红霉素A在SP825上的吉布斯自由能变、吸附焓变与吸附熵变,表明吸附过程为吸热的物理吸附。此外,采用液膜与粒内扩散模型较好地拟合了吸附动力学数据,并计算得到了液膜扩散系数kf和孔内扩散系数Dp。结合这些动力学与热力学参数,初步解释了离子强度与温度对吸附过程的影响。     

载La(III)热塑性魔芋葡甘聚糖除氟性能及机理研究

将热塑性魔芋葡甘聚糖挤塑造粒并对其进行羧基化和负载镧[La(III)]改性,制备了柱形粒状载La(III)热塑性魔芋葡甘聚糖吸附材料(ATDKGM-La)。研究了p H值、氟离子初始浓度以及反应温度等对吸附材料的氟离子吸附效果的影响,并对其载镧及吸附机理进行了分析。结果表明:ATDKGM-La对氟离子的吸附符合Langmuir等温吸附模型,最大吸附量达36.23 mg/g,ATDKGM-La吸附氟是自发且吸热过程;La通过与钠离子发生交换而被负载热塑性魔芋葡甘聚糖(ATDKGM)上,ATDKGM-La的除氟机理是氟离子(F-)与氢氧根(OH-)的离子交换作用。     

P(AA-co-AM)树脂对罗丹明6G的吸附研究

研究了聚丙烯酸-丙烯酰胺树脂对罗丹明6G染液的吸附性能。探讨了树脂的结构、吸附时间、罗丹明6G染液的初始浓度、树脂的用量、溶液的pH值以及离子强度对吸附性能的影响,并对吸附结果进行热力学和动力学拟合。结果表明:吸附过程热力学较好地符合Freundlish方程,动力学模型符合准二级动力学方程,且相关系数较高。     

制备焙烧Mg/Al水滑石及同时去除水中氟和硬度

通过共沉淀法制备焙烧Mg/Al水滑石(HTCs-400-MgAl),利用X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外线光谱(FTIR)对材料进行表征,研究焙烧水滑石投加的质量浓度、温度、溶液初始pH值、吸附动力学和等温吸附等对吸附效果的影响.结果表明:当焙烧水滑石在最佳投加质量浓度为6g·L~(-1)时,其在4h内对初始质量浓度为10mg·L~(-1)的氟离子和500mg·L~(-1)的硬度(以CaCO_3的质量浓度计算)的吸附量分别为1.57,47.50mg·g~(-1);焙烧水滑石吸附氟离子的过程更符合拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,其去除机理为结构重建;焙烧水滑石吸附硬度的过程更符合拟二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型,其去除机理包括表面吸附和生成沉淀去除.     

碳羟基磷灰石的合成及其对F~-的吸附

利用X射线衍射对溶胶凝胶法合成的纳米碳羟基磷灰石(n-CHAP)样品进行表征。考察溶液pH值、反应时间和氟离子(F-)的初始浓度对n-CHAP吸附牙膏中F-的影响,探讨其反应机理。结果表明:F-的去除主要是通过静电吸引和离子交换作用实现;Langmuir吸附等温线模型与实验数据的拟合度较高;在180 min时吸附达到平衡,F-在n-CHAP的吸附动力学过程符合拟二级动力学方程;使用n-CHAP处理含氟工业废水,除氟效率达92.0%。     

大孔交联聚(对乙烯基苄基丁二酰亚胺)树脂对酚酸的吸附行为研究

通过静态吸附实验,研究了大孔交联聚(对乙烯基苄基丁二酰亚胺)树脂(简称丁二酰亚胺树脂)对苯酚和水杨酸等酚酸类物质的吸附热力学及动力学特性.结果表明,丁二酰亚胺树脂对苯酚和水杨酸具有良好的吸附性能,在研究的浓度范围内,吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程.相关系数R2都在0.99左右,吸附为自发、放热的物理吸附过程.吸附速率符合Lagergren准一级动力学方程,吸附速率随着温度的升高而增大,吸附表观活化自由能都小于40 kJ/mol.     

颗粒改性活性氧化铝吸附除氟动力学和热力学的研究

通过对硫酸铁改性活性氧化铝颗粒（FMAA）吸附除氟的静态实验研究,得到其吸附动力学和吸附热力学描述,并进一步探讨了吸附机理和速率控制步骤。用拟一阶动力学模型、拟二阶动力学模型、Elovich模型、Boyd模型对吸附动力学实验数据进行拟合,发现所有动力学数据均符合拟二阶动力学模型,且Boyd模型拟合结果支持颗粒内扩散为动力学控制步骤的结论。采用Langmuir、Freundlich和Sips吸附等温线模型对数据进行拟合,结果显示吸附平衡数据与Sips模型相关性好,且Sips常数γ=0.712,说明FMAA上的氟离子是不均一的单层吸附。由范特霍夫方程求得吸附焓变ΔH⁰=30.39 kJ/mol,且动力学实验数据与Elovich方程相关性好,说明FMAA对氟离子的吸附主要为化学吸附。     

Fe(CN)_6~(4-)在201×7树脂上的扩散行为研究

针对负载树脂上Fe(CN)64-难以解吸的问题,运用Boyd和范山鹰提出的扩散模型,考察了碱性溶液中Fe(CN)64-在201×7树脂上的扩散行为;结合能谱分析吸附以及解吸前后树脂上元素含量的变化,研究Fe(CN)64-在201×7树脂上的扩散机理.实验结果表明,201×7树脂对Fe(CN)64-的吸附在反应初期,以液膜扩散为主控制步骤,离子交换主要发生在双电层结构中的扩散层;反应后期,以空隙扩散为主控制步骤,离子交换主要发生在双电层结构中的固定层,交换到固定层中八面体结构的Fe(CN)64-和树脂的功能基团紧密结合,很难被解吸.     

胶原纤维负载金属离子材料的制备及其吸附水中氟离子的作用机制

利用胶原纤维和几种金属盐制备了胶原纤维负载金属离子(MICF)的新型除氟材料,同时对其吸附水溶液中氟离子进行比较实验.结果表明胶原纤维负载锆(Ⅲ)(ZrCF)对氟的吸附性能较好,在4.0～9.0的pH范围内其吸附效应与离子强度基本无关,常见阴离子(Cl-,NO3-,SO42-)的存在对氟的吸附也未显示出干扰效应.通过扫描电子显微镜(SEM)、表面电荷、红外光谱(IR)对ZrCF的形态、性质和吸附机制进行了表征和探讨.SEM观察到金属离子均匀分散在胶原纤维上;用固相分布法测得ZrCF的等电点升高至9.0;结合吸附前后溶液pH变化和IR表征揭示了氟离子在ZrCF上的吸附以配位交换过程为主,吸附中Zr(Ⅳ)金属氧化物表面羟基与氟离子形成配位络合物,释放出H+.     

CNTs改性及水体中Cr(VI)离子的吸附性能研究

为了脱除水体Cr(VI),600℃下于Fe2Ni/γ-Al2O3上苯催化化学气相分解(catalytic chemical vapor decomposition)制备碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs),粗CNTs经混酸(H2SO4/HNO3,3∶1,volume ratio,体积比),超声氧化纯化,纯化的同时赋予其表面功能基团,进一步地,表面包覆功能分子聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)。系统探讨了改性CNTs对高浓度水体Cr(VI)离子的吸附脱除,结果表明,CNTs的氧化纯化使其表面植入-COOH、-OH等功能基团,进一步地,富含羟基功能基团的PVA分子在CNTs表面包覆,赋予CNTs表面活性的同时,显著提高CNTs的亲水性能。观察到了随氧化纯化和PVA修饰的CNTs上高浓度Cr(VI)离子吸附的逐步和明显提升,吸附热力学和动力学研究表明,CNTs表面Cr(VI)的吸附符合Freundlich热力学和准二级动力学特征。随氧化纯化和PVA修饰,CNTs对水体Cr(VI)吸附性能的提高可能与CNTs亲水性能的提升以及表面功能化基团对Cr(VI)的化学吸附的促进相关联。     

纤蛇纹石吸附Cu(Ⅱ)的动力学及热力学研究

研究纤蛇纹石对铜离子的吸附行为,探讨初始溶液pH、温度和铜离子初始浓度对吸附动力学的影响,进行吸附等温线的测定和热力学计算.研究结果表明:当温度为25～60℃,pH为2～4,铜离子初始浓度为10～100mmol/L时,Cu(Ⅱ)的吸附动力学数据均符合准二级反应动力学模型;吸附量随反应温度、初始pH和溶液初始浓度的增加而增加;等温吸附曲线符合Langmuir等温吸附模型,吸附过程以单层吸附为主;反应的吉布斯自由能为负值,焓变为20.427 kJ/mol,熵变为109.424 J/(mol·K),说明吸附是一个自发进行的物理吸附过程.