壳聚糖-铝氧化物复合材料对Cd2+的吸附动力学及热力学

对壳聚糖-铝氧化物复合材料吸附Cd2+离子的动力学和热力学进行了研究.在实验条件下,动力学研究表明该吸附符合伪二级动力学方程,吸附表现活化能Eα =46.11 kJ/mol;热力学研究表明,此吸附过程符合Langmuir等温方程,焓变△Hθ=11.15 kJ/mol,熵变△Sθ=80.11 J/(mol.K),吸附吉布...     

活性炭负载壳聚糖对水中腐殖酸的吸附性能及吸附机理

通过水浴交联的方式将壳聚糖负载到活性炭表面,制备成复合吸附剂,并利用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱仪对其进行表征,研究复合吸附剂对水中腐殖酸(HA)的吸附性能及吸附机理.结果表明,相比单一活性炭,复合吸附剂对溶液中HA的吸附量提高了5 mg/g左右,其吸附量随着pH值的减小、吸附时间的延长和阳离子质量浓度的增加而增大. HA在复合吸附剂上的吸附动力学符合准二级动力学模型;吸附等温线可以用Langmuir方程模拟;热力学分析表明其吸附过程是放热反应而且能够自发进行.复合吸附剂的脱附再生性好,可循环使用.     

铁锰复合氧化物对镉离子吸附特征及影响因子研究

采用等温吸附法研究了铁锰复合氧化物在不同pH值、离子强度、温度条件下对Cd2+的吸附行为及其特征.研究表明:铁锰复合氧化物吸附Cd2+性能较好,吸附率最高达85.23%;等温吸附模型Langmuir方程较Freundlich方程拟合效果更好;离子强度和温度相同时,铁锰复合氧化物在pH 4.0~8.0范围内对Cd2+最大吸附量Qmax和吸附平衡常数K均随pH值升高而增大;相同pH值和温度下,铁锰复合氧化物对Cd2+吸附量随离子强度升高亦增大;35℃时的吸附量均大于25℃时,表明升高温度有利于铁锰复合氧化物对Cd2+的吸附,且两温度下热力学参数标准Gibbs自由能变△Gθm0,焓变△Hθ0,熵变△Sθ0,表明吸附反应是自发且吸热的,升高温度促进反应进行.     

玉米秸秆对废水中Cr(Ⅵ)吸附的热力学和动力学研究

利用玉米秸秆做吸附剂,通过批次实验对废水中Cr(Ⅵ)进行吸附研究,并用单因素实验方法讨论了体系pH值、玉米秸秆加入量、温度、废水中Cr(Ⅵ)的浓度、时间等条件对其吸附的影响,从而确定最佳吸附条件.实验还对其进行了吸附热力学、吸附动力学及等温吸附模型的研究.结果表明,最佳吸附条件为向50 mg·L~(-1)Cr(Ⅵ)的溶液中加入14 g·L~(-1)的玉米秸秆粉,在pH为1、吸附温度为30℃的条件下恒温搅拌3 h,其吸附效率达到最佳,去除率为92.91%.经吸附热力学分析在最佳条件下其吸附过程的△G0、△H0、△S0,表明该吸附过程为自发的吸热过程.经吸附动力学研究可以看出其行为更好地符合Lagergren准二级动力学模型.用Langmuir和Freundlich模型对等温吸附数据进行拟合,发现Langmuir模型能更好反应吸附过程特征,且其最大饱和吸附量为3.903 3 mg·g~(-1).     

纤维素/壳聚糖复合气凝胶的制备及其对Cu(Ⅱ)吸附的研究

本文以Na OH/Urea/H2O为溶剂,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥制备纤维素/壳聚糖复合气凝胶,并研究其对Cu(Ⅱ)的吸附性能。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)研究复合气凝胶的形貌和结构,结果表明:纤维素和壳聚糖具有较好的相容性,复合气凝胶内部存在大量多孔片层结构。通过吸附动力学和吸附热力学研究,结果表明:复合气凝胶对Cu(Ⅱ)吸附动力学符合拟二级动力学模型,属于化学吸附;吸附等温线符合Langmuir方程,为单分子层吸附,由Langmuir模型拟合复合气凝胶对Cu(Ⅱ)吸附的饱和吸附容量可达到172.12 mg/g。     

吡啶改性凹凸棒废渣对亚甲基蓝废水的吸附

过氧化二苯甲酰为引发剂,以吡啶为单体改性凹凸棒废渣处理亚甲基蓝废水,研究吸附剂对亚甲基蓝的吸附机理以及动力学和热力学吸附性质.在实验范围内,废渣对亚甲基蓝的吸附可以用Langmuir吸附等温线描述,吸附过程符合准二级动力学方程.计算结果△G0＜0,△H0＜0,△S0＜0,说明此吸附是一个自发、放热、熵减的过程.     

有机膨润土对水中2,4-二氯苯酚的吸附性能研究

探讨了不同吸附剂,吸附时间、溶液pH、吸附剂投加量,2,4-二氯苯酚初始质量浓度以及温度等因素下有机改性膨润土对水中2,4-二氯苯酚吸附效果的影响.结果表明:吸附剂质量浓度为10 g/L(投加量为0.25 g)时,在室温(30℃)和自然pH值的条件下,十六烷基二甲基苄基铵盐改性(DK3)对3 000 mg/L的2,4-二氯苯酚溶液吸附60 min吸附效果最好.吸附过程符合伪二级反应动力学模型,吸附等温线符合Langmuir型等温方程,Langmuir理论最大吸附容量在30℃时可达到281.8 mg/g,吸附热力学参数表明吸附过程是放热、自发的物理吸附过程.     

壳聚糖交联天然沸石用于水溶液中亚甲基蓝的吸附研究

制备壳聚糖交联天然沸石复合物吸附剂,用于水溶液中亚甲基蓝的吸附.研究吸附过程中吸附剂用量、时间等条件的影响.实验表明,实验最佳条件为亚甲基蓝初始浓度50 mg/L,吸附剂用量2.0 g/L时,吸附180 min达到平衡,亚甲基蓝的去除率达到99.1%.壳聚糖交联天然沸石复合物对亚甲基蓝的吸附过程,由热力学参数可知是自发的;据吸附动力学参数,该过程符合伪二阶动力学模型;符合Langmuir等温吸附模型.     

松树皮吸附水溶液中铜离子的性能研究

以松树皮作为吸附剂,进行了生物吸附铜离子的性能研究实验.考察了吸附剂颗粒大小、溶液初始pH值、吸附剂用量、吸附时间以及溶液初始浓度等方面对松树皮从水溶液中吸附铜离子的影响,并研究了符合铜离子吸附的平衡热力学和动力学模型.结果表明,平衡数据很好地符合Langmuir吸附等温式和二级反应动力学方程.在25℃下,铜离子初始质...     

大豆秸秆生物炭对废水中Ni(II)的吸附性能

为了能以更有效更经济的方法去除废水中的Ni(Ⅱ),选用成本低廉的大豆秸秆制备生物炭作为吸附剂,研究了炭化温度、溶液pH、吸附剂投加量、溶液温度、Cd(Ⅱ)质量浓度对吸附效果的影响,得到了最佳的吸附条件,开拓了去除重金属镍的新方法,同时研究了生物炭对Ni(Ⅱ)的吸附动力学和吸附等温线。实验表明,大豆秸秆生物炭对Ni(Ⅱ)有较好的吸附性能,Ni(Ⅱ)质量浓度为20mg/L,炭化温度为500℃,pH为7,投加量为0.2g,室温为25℃,Cd(Ⅱ)质量浓度为0为最佳吸附条件。吸附反应符合准二级动力学方程。吸附等温线符合Langmuir模型,25℃时饱和吸附量为14.38mg/L。扫描电镜分析显示,炭化使得秸秆孔道结构增多,表面粗糙程度加剧,比表面积增大,从而提高了吸附性能。     

GO/APT复合材料对水中Cd(II)的吸附研究

将氧化石墨烯(GO)与凹凸棒土(APT)通过插层化学的方法制备了氧化石墨烯/凹凸棒土(GO/APT)复合材料,并研究了其对水中Cd(II)的吸附性能,考察了pH值、温度、吸附时间和吸附剂的用量等因素对吸附性能的影响.研究结果表明:制备的GO/APT复合材料具有优异的吸附性能.在温度为298 K、pH值为7、t=24 h条件下,该复合材料对水中Cd(II)的最大吸附量为216.0 mg·g^-1,其吸附等温线符合Langmuir方程、吸附过程可用准1级动力学方程描述.吸附热力学研究表明该吸附过程属于自发吸热过程.与纯GO和APT粉末相比,GO/APT复合材料对水中的Cd(II)的吸附性能更好.     

褐藻海带生物质残渣对水中Pd（Ⅱ）的吸附研究

用乙醇处理褐藻海带得到其生物质残渣（Residue of Laminaria japonica,简称ROLJ）,探讨了ROLJ对水溶液中Pd(Ⅱ)的吸附性能.实验考察了溶液pH、接触时间、温度和初始Pd(Ⅱ)浓度等因素对吸附效果的影响,并探讨了ROLJ对Pd(Ⅱ)的吸附动力学及等温吸附特性.结果表明:在pH为3～4范围内,吸附效果最好;吸附平衡时间为80min;吸附动力学符合伪二级动力学模型;Langmuir等温吸附方程能较好地描述Pd(Ⅱ)在ROLJ上的吸附特性,303 K 时ROLJ对Pd(Ⅱ)静态饱和吸附容量为294.12mg/g.热力学分析结果表明,实验条件下ROLJ对Pd(Ⅱ)的吸附反应是自发、吸热和熵值增加的过程.用0.1M HCl+5%硫脲溶液可洗脱回收Pd(Ⅱ),ROLJ是一种有应用前景的钯吸附回收材料.     

H_(1.6)Mn_(1.6)O_4/PVC纳米纤维膜吸附剂的制备及其锂吸附性能

锂离子筛成型技术对于液态锂资源的工业化提取具有重要意义。本研究采用静电纺丝技术制备了亲水改性的HMO/PVC-PMMA纳米纤维锂离子筛成型吸附剂,研究了成型吸附剂亲水改性前后吸附平衡容量及循环吸附解吸性能的变化,并对HMO进行了吸附热力学及吸附动力学分析。结果表明:HMO粉末符合Langmuir吸附等温方程及伪二级动力学方程,其吸附容量为34.41 mg·g~(-1)。HMO/PVC成型吸附剂中HMO的最佳负载量为20%(wt),最佳吸附时间为12 h,最大吸附量为4.29 mg·g~(-1);HMO/PVC-PMMA成型吸附剂中PMMA的最佳添加量为6%(wt),最大吸附量为18.41 mg·g~(-1),与HMO/PVC成型吸附剂相比HMO/PVC-PMMA的吸附量提升了4倍,表明了亲水性材料PMMA的引入可以有效改善PVC纳米纤维成型吸附剂的吸附解吸性能。     

剩余活性污泥胞外聚合物对水中Cd2+和Zn2+的吸附效能

以占剩余活性污泥质量80%的胞外聚合物(extracelluar polymeric substances,EPS)作为新型吸附剂,考察了pH、EPS投加量和吸附时间对其在水中吸附Cd2 与Zn2 的性能的影响,以达到剩余活性污泥的资源化利用.结果表明:Cd2 和Zn2 的最佳吸附条件为:pH=6,EPS的最佳投加量分别为375mg/L和250 mg/L,Cd2 和Zn2 的吸附率分别达到36%和51%.EPS对Cd2 和Zn2 的吸附过程均可分为两个阶段,分别在90 min和60 min时达到吸附平衡.离子共存实验发现,EPS对Cd2 的选择吸附性强于Zn2 ;Freundlich和Langmuir方程均可描述EPS在常温下吸附Cd2 的热力学过程;而Zn2 的吸附等温线与Langmuir方程拟合更好.拟合系数显示,EPS对Zn2 的吸附稳定性、吸附能力和亲和力均比对Cd2 的吸附强.表明剩余活性污泥EPS作为吸附剂前景广阔,具有更深的研究价值.     

枝状聚合物修饰碳纳米管对铀吸附性能研究

采用枝状聚合物对氧化多壁碳纳米管(WMCNT)进行修饰,研究枝状聚合物PAMAM/WMCNT复合物对溶液中铀的吸附性能。研究了不同pH、吸附剂用量、铀初始浓度、吸附时间、离子强度等对吸附性能的影响,探讨了等温吸附理论模型和吸附过程的热力学模型。在室温下pH值为5、吸附时间80min、铀初始浓度1mg/mL时,吸附率达到97.25%。吸附等温模型符合Freundlich方程,吸附动力学符合拟二级动力学方程。     

MgZnAl-EDTA柱撑水滑石吸附Pb(Ⅱ)的热力学和动力学

采用共沉淀法合成了Mg2ZnAl-CO3水滑石,以其为前体运用离子交换法进行插层组装,制备了Mg2ZnAl-EDTA柱撑水滑石,并用XRD和IR对样品进行表征.以Mg2ZnAl-CO3水滑石和Mg2ZnAl-EDTA柱撑水滑石为吸附剂,用于水中Pb2＋的吸附.吸附热力学研究表明该吸附过程符合Langmuir等温吸附,其ΔGθ、ΔHθ和ΔSθ均为负值,是自发、放热且熵减小的过程;吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学模型,同时包含物理吸附和化学吸附.     

N-亚硝基苯胲铵在钛铁矿表面的吸附特性研究

以N-亚硝基苯胲铵在钛铁矿表面的吸附特性为研究对象,考察药剂pH值、药剂浓度、矿浆温度对吸附动力学及热力学的影响.动力学研究结果表明,N-亚硝基苯胲离子在钛铁矿表面的吸附动力学符合准一级动力学方程,矿物表面活性质点在矿物表膜中的扩散是吸附过程的控制性步骤.吸附热力学研究结果表明,药剂吸附符合Langmuir单分子层吸附模型,吸附过程的ΔG~θ随温度上升而降低,但随药剂浓度的增加而增加.平均吸附能结果表明,在所研究的条件下药剂在钛铁矿表面的吸附属于离子交换吸附模式.     

羧基碳纳米管对甲基橙溶液的吸附

采用羧基碳纳米管(CNT-COOH)为吸附剂,以甲基橙为模拟污染物,研究了甲基橙在吸附剂上的吸附规律.考察了pH,吸附剂的量,时间,温度对吸附的影响并进一步研究了动力学和热力学.研究结果表明,CNTCOOH对甲基橙具有强烈的吸附作用,吸附行为符合假二阶方程和Langmuir吸附等温模型.通过对吸附过程中的ΔG0、ΔH0、ΔS0等热力学参数的研究,表明吸附过程是一个自发放热过程.溶液的pH值会对吸附容量产生明显的影响,这主要是由于不同的pH值会改变CNT-COOH上的电荷分布.本研究中CNT-COOH在25℃时对甲基橙的吸附量为466.6mg/g.     

榛子壳活性炭的制备及其对苯酚溶液吸附性能的研究

以榛子壳为原料、氯化锌为活化剂制备活性炭,并以苯酚为被吸附质,探究活性炭对苯酚的吸附性能.通过设计3因素3水平的正交实验,获得了最佳工艺条件.研究了在不同的吸附时间、pH值、温度等条件下活性炭对苯酚的吸附效果,并对吸附过程进行了动力学和热力学研究.结果表明:活性炭对苯酚的吸附过程符合伪二级吸附动力学方程,低温和酸性条件下更有利于吸附;吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,ΔG0和ΔH0,表明该吸附过程是自发的放热过程.     

硅胶的改性及其脱碳性能研究

以稀硫酸溶液改性硅胶得到新型CO2吸附剂,探究CO2静态吸附中的硫酸浓度(cs)与吸附温度(ts)对CO2吸附量的影响,得到了最佳制备与吸附条件:cs=0.125 mol·L-1,ts=20℃,此时CO2吸附量可达33.97 mL·g-1.为了揭示吸附剂结构性能,分析吸附机制,对吸附剂进行氮气吸脱附分析,结果表明:硫酸溶液的浸渍具有清理硅胶孔道与扩孔效果,增加硅胶表面羟基数量,对CO2吸附有着良好的促进作用,有效地降低了CO2吸附温度的敏感性.通过对改性吸附剂的吸附动力学与热力学分析,表明改性后吸附剂符合准二级动力学模型.在不同吸附温度下,热力学参数保持VH0>0,VS0>0,VG0<0,表明反应是吸热过程,改性后吸附反应正向自发,温度越高自发进程越快.另外吸附剂重复使用10次后仍然保持较高吸附效果,为工业应用提供了可能.