MIL-101(Fe)对草甘膦的吸附行为研究

采用溶剂热法制备MIL-101(Fe)用作吸附材料,借助XRD、SEM、XPS及氮气吸脱附测试对所制材料的形貌及结构进行表征,研究了溶液pH值、反应时间、溶液浓度以及温度对其吸附草甘膦行为的影响。结果表明,当pH为3时,MIL-101(Fe)对草甘膦的吸附效果最佳,且随着温度的升高,MIL-101(Fe)对草甘膦的吸附速率明显增加,吸附过程符合拟二级动力学,等温吸附实验数据符合Langmuir和Temkin模型。MIL-101(Fe)吸附草甘膦属自发吸热的化学吸附反应,MIL-101(Fe)的中心金属Fe与草甘膦中O的配位在吸附过程中起主要作用。     

金属有机骨架MIL-101(Fe)吸附As(Ⅲ)的性能

以对苯二甲酸为有机配体,Fe(Ⅲ)为中心金属,采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料MIL-101(Fe),通过XRD,SEM对其结构进行了表征.用MIL-101(Fe)吸附溶液中的As(Ⅲ),考察了溶液pH值、反应时间、溶液浓度及温度对吸附的影响.结果表明:溶液pH对吸附影响明显,pH=9时,吸附效果最佳;MIL-101(Fe)对As(Ⅲ)的吸附速率较快,吸附过程符合拟二级动力学;等温吸附实验数据用Langmuir和TemKin模型拟合良好,303 K条件下,MIL-101(Fe)对As(Ⅲ)的最大吸附量为211.42 mg·g~(-1);热力学参数ΔG、ΔH均小于0,吸附过程为自发放热反应;MIL-101(Fe)的中心金属Fe与亚砷酸根的配位作用在吸附过程中起主要作用.     

A520体系气体分子吸附机理的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论研究了CO₂、N₂、H₂O、二氯甲烷和三氯甲烷在A520中的吸附位点、吸附构型和吸附能。结果表明,A520中气体的吸附位点主要有两类,对不同的气体有不同的吸附构型。A520对CO₂、N₂、H₂O、二氯甲烷和三氯甲烷气体的最大吸附能分别为-31.69 kJ·mol^-1、-22.33 kJ·mol^-1、-68.59 kJ·mol^-1、-43.35 kJ·mol^-1和-41.62 kJ·mol^-1。从吸附能与A520的结构关系分析得出引入含氧官能团有利于水与MOFs的吸附作用,MOFs孔道大小与客体分子的分子动力学直径相近有利于增强客体分子与MOFs的吸附作用。     

MIL型金属有机框架材料空气除湿性能研究

固体除湿装置因其结构简单、可利用低品位能源等优点,在空气调节及空气取水中发挥重要作用。除湿材料是固体除湿装置的关键部分,关乎整个设备的效率和能耗。采用水热法合成了MIL-101(Cr)、MIL-101(Fe)和MIL-100(Fe),通过X射线衍射对其进行了表征。搭建了固定床吸附/脱附实验台,测定了水蒸气在3种除湿材料上的吸附等温线和吸附动力学特性。对比研究了MIL-101(Cr)、MIL-101(Fe)和MIL-100(Fe)3种金属有机框架化合物对水蒸气的吸附性能。结果表明：MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)对水蒸气具有超高吸附能力,分别高达1.50 g/g和1.33 g/g。MIL-101(Fe)吸附速率最快,吸附穿透时间最短,并且吸附速率随相对湿度的增大而减小。相对湿度50%时,MIL-101(Fe)吸附速率达到了0.738。10次循环后MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)的吸附容量的损失分别为3.33%和3.22%,循环吸附表明MIL-101(Cr)和MIL-101(Fe)对水蒸气吸附具有优异的可逆性和稳定性。     

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。     

镁掺杂煤基活性炭对亚磷酸的吸附性能研究

为回收草甘膦母液中的亚磷酸，以禾草沟煤为原料，通过KOH活化、热解和金属镁掺杂相结合的方法，制得了镁掺杂的煤基活性炭（Mg-AC）。采用SEM、XRD、TEM、BET、FT-IR以及XPS等对样品的表观形貌、晶体结构、表面官能团和孔结构等理化性质进行分析；考察Mg-AC对亚磷酸的吸附性能，并结合常见的吸附动力学和吸附等温线模型对吸附过程和吸附机理进行探讨。结果表明，Mg-AC的比表面积和孔容分别为896.4 m2/g和0.505 cm3/g，具备良好的孔隙结构。Mg-AC对亚磷酸的吸附能力较AC明显提升，吸附平衡时饱和吸附容量为15.3 mg/g，且具有较宽的pH应用范围（pH为3～10）。Mg-AC对亚磷酸的吸附过程更符合准二级动力学模型（R2=0.991）和Langmuir吸附模型（R2=0.970），表明吸附过程以化学吸附和单分子层吸附为主导。     

H_6P_2Mo_(18)O_(62)/MIL-101(Cr)-NH_2的制备及其吸附性能的研究

采用水热法将磷钼酸H_6P_2Mo_(18)O_(62)与金属有机骨架MIL-101(Cr)-NH_2负载,制备出新型吸附剂H_6P_2Mo_(18)O_(62)/MIL-101(Cr)-NH_2,通过XRD、BET、FT-TR、SEM、N2吸附-脱附表征手段测试分析,对该材料负载杂多酸前后的各种物理化学性质进行表征.并探究了H_6P_2Mo_(18)O_(62)/MIL-101(Cr)-NH_2对MB的吸附性能,结果表明H_6P_2Mo_(18)O_(62)/MIL-101(Cr)-NH_2对亚甲基蓝的吸附率比纯的金属有机骨架MIL-101(Cr)-NH_2高,进一步探究了温度、接触时间、初始pH和MB初始浓度对吸附实验的影响.吸附热力学和动力学研究表明,热力学实验数据符合langmiur等温曲线,动力学符合拟二级动力学.热力学参数-20 ΔG 0说明该吸附是自发进行的物理吸附过程,ΔH 0说明该吸附过程吸热.     

H3 PMo12 O40/MIL-101(Fe)的制备及其吸附性能研究

采用水热法将Keggin型磷钼酸H_3PMo_(12)O_(40)与金属有机骨架MIL-101(Fe)复合,制得复合材料H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101(Fe).通过SEM,XRD,IR和TG等表征方法,结果证实成功合成了复合材料H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101 (Fe).以H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101(Fe)为吸附剂,以亚甲基蓝(MB)水溶液为目标染料废水.探究溶液的初始p H、温度、初始的浓度等条件对吸附剂吸附性能的影响.发现了H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101(Fe)对MB的去除率明显高于两种纯物质.同时吸附机理实验证明,复合材料H_3PMo_(12)O_(40)/MIL-101(Fe)对MB吸附过程符合Langmuir等温吸附模型以及拟二级动力学模型.热力学参数ΔΗ0和ΔG 0表明该吸附过程是自发和放热的.     

氧化石墨烯对水溶液中中性红的吸附行为

研究了氧化石墨烯(GO)对水溶液中染料中性红的吸附性能.考察了GO浓度、吸附时间等因素对吸附效果的影响,探究了动力学及热力学吸附规律.结果表明,GO对中性红具有显著、快速的去除能力,最大饱和吸附量可达到约900 mg/g,该吸附过程可用准二级吸附速率方程进行描述.不同温度下的热力学参数研究表明GO对中性红的吸附过程符合Langmuir等温吸附方程式,是一个自发、放热、熵增的过程.     

邻苯二酚的吸附行为研究

研究了粘土及改性土壤（十六烷基三甲基溴化铵-CTMAB）对邻苯二酚的吸附，探讨了二者的吸附等温线和吸附动力学．观察了pH值和离子强度对吸附的影响．结果表明．改性土对水中邻苯二酚的吸附能力明显优于原土；原土及改性土对邻苯二酚的吸附均符合Langmuir等温式，吸附速率都符合一级动力学规律；随着离子强度的增大，原土的吸附能力有所减弱，而改性土的吸附能力却明显增强；随着pH增大，两者的吸附能力均增强；原土及改性土的吸附作用皆以分配为主．     

PNS在粉煤灰颗粒表面的吸附动力学与热力学性能

采用紫外可见分光光度法,测量萘系减水剂(PNS)在粉煤灰颗粒表面的吸附量,研究温度、吸附时间和PNS初始质量浓度对吸附量的影响。结果表明:吸附量随吸附时间的变化关系符合准二级动力学方程,平衡吸附量随吸附平衡质量浓度的变化关系符合Langmuir等温吸附方程;随着温度的升高,吸附平衡质量浓度减小,平衡吸附量和饱和吸附量增大;饱和吸附量随温度的变化关系基本满足Clausius-Clapeyron方程,标准吸附焓为-7.8 kJ/mol,在较低温度下,吸附以物理吸附为主,随着温度升高,化学吸附作用凸显。     

以蛋清为成孔剂制备Fe_3O_4及其对亚甲基蓝的吸附性能

以蛋清为成孔剂通过溶胶-凝胶法制备具有大孔结构的磁性Fe3O4吸附材料。研究蛋清的加入量对Fe3O4的结构、孔径、形貌和吸附性质的影响。结果表明:蛋清的加入能够辅助形成孔结构,不同的加入量对孔结构影响较大。在0.5 mmol/L Fe2(SO4)3与0.5 mmol/L FeSO4混合溶液中加入40 mL蛋清的条件下制备的Fe3O4具有孔结构。由于均匀的孔径结构既能提供更多的吸附位点,也能为吸附质提供有效的通道,所以40 mL蛋清条件下制备的样品具有最高的饱和吸附容量(32.51 mg/g)。样品在pH=10.5下吸附性能最佳。通过动力学和热力学数据计算拟合发现,样品的吸附过程符合准二级动力学模型以及Freundiich吸附等温式。     

A型分子筛吸附苯甲醚微量水分的研究

在不同实验条件下，利用3A、4A和5A分子筛吸附苯甲醚中的微量水，并对其水含量进行测定。比较了分子筛种类、吸附温度、分子筛粒径等条件对苯甲醚中水含量变化的影响。4A和5A分子筛对苯甲醚中微量水分具有较好的吸附能力，吸附量和吸附速度相当；3A分子筛对其中水分的吸附能力较差；粒径对吸附率的影响较大，在使用吸附剂质量相同的条件下，粒径越小，吸附能力越强；物料比和吸附量与吸附速度成正相关，且随着摇床振动频率的提高，在一定范围内，分子筛吸附苯甲醚水分的速率迅速提升，但总量几乎不变。     

聚酰胺对水溶液中2，4-二硝基苯酚的吸附行为

研究了聚酰胺树脂吸附水溶液中2，4-二硝基苯酚的性能、条件及其影响因素.结果表明：聚酰胺树脂对2，4-二硝基苯酚具有较强的吸附能力，pH值是影响吸附的主要因素；吸附初段具有较快的动力学速度，中段速率与浓度符合二级反应动力学；吸附过程符合Flundlich 吸附等温式；用1% 氨水溶液可快速完全解吸；吸附过程属于一种基于氢键和范德华力的物理吸附范畴.     

金属有机骨架材料MIL-101的合成及CO吸附性能

采用水热法合成金属有机骨架材料MIL-101,并利用X线衍射(XRD)、低温N2吸附等测试手段对合成的材料进行表征。结果表明:制备的MIL-101的BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积达到3 142 m2/g,孔容为1.78cm3/g。根据77 K下N2吸附等温线数据,采用巨正则蒙特卡洛法分析MIL-101的孔径分布,其分析结果与文献所报道的数据吻合。考察了CO、N2混合体系在MIL-101上的吸附性能,实验结果表明:MIL-101结构中不饱和金属Cr3+提供的活性位能从混合气体中高效吸附分离CO,而且对CO的吸附容量达到45.0 cm3/g(298 K,0.1 MPa),对CO的吸附容量约是NA吸附剂的2倍。     

磷石膏对黄壤镁吸附解吸特性的影响

土壤的镁素吸附解吸行为与生态、农作物间的平衡发展密切相关，对维持土壤正常的生态效应具有重要意义。磷石膏用作土壤改良剂可改变土壤的理化性质，进而影响土壤镁的吸附解吸行为。本文以磷石膏和黄壤为原料，研究磷石膏掺量对黄壤镁吸附解吸特性的影响。结果表明：磷石膏基本不影响黄壤的镁吸附行为，适量磷石膏可促进黄壤对镁的吸附作用，培养时间对磷石膏促进或抑制黄壤镁吸附能力作用的影响不显著；原土和混合土样的镁等温吸附过程均符合Langmuir等温吸附方程，磷石膏几乎不影响其对镁的吸附热力学特性；原土和混合土样的镁吸附动力学过程满足准二级动力学方程，磷石膏没有改变黄壤对镁的吸附动力学行为；适量磷石膏可促进黄壤对镁的解吸作用，掺量过多促进解吸的作用会减弱，甚至可能抑制黄壤对镁的解吸作用。     

小麦秸秆对含铜废水的吸附性能和动力学特征

利用小麦秸秆对含铜废水进行吸附研究.采用平衡吸附法研究秸秆投加量、溶液pH和反应时间对小麦秸秆吸附水溶液中Cu2+的影响.结果表明,pH显著影响小麦秸秆对Cu2+的吸附;其动力学行为很好的符合Lagergren 准二级反应动力学模型,吸附等温线符合Langmuir模型,在30℃时秸秆对Cu2+的饱和吸附量qm为24.6...     

钢渣吸附去除水溶液中磷的研究

研究了钢渣对水溶液中磷素的等温吸附特征和吸附动力学过程,考察了初始溶液浓度、钢渣粒度和温度对吸附作用的影响,计算了钢渣对磷素的吸附速率.结果表明:钢渣的吸附除磷作用主要是通过化学沉淀和配位体交换两种途径实现的,符合Langmuir等温吸附模型,理论饱和吸附量为4.27×104mg.kg-1.钢渣对磷素的吸附量受粒度和温度影响不大,但随初始溶液浓度的增大而增大.钢渣粒度越小,吸附速率越高,对吸附作用越有利.温度较高,初始浓度较低的条件下,吸附速率较大.钢渣吸附除磷的吸附动力学过程符合准二级动力学模型,由该模型可以估算出钢渣对水溶液中磷素的平衡吸附量,误差基本在14%之内.     

伊利石对Sr的反应性吸附及机理表征

核素在核废物处置场天然屏障介质中的吸附行为对核废物安全处置至关重要。本文以黏土岩中的常见矿物伊利石为研究对象,通过静态吸附实验探究伊利石对Sr的吸附行为,结合吸附动力学模型和多种表征分析方法探究伊利石对Sr的吸附反应机理。结果表明：伊利石对Sr的吸附行为分为快速吸附(t≤60 min)和缓慢吸附至平衡(60 min ≤ t ≤240 min)两个阶段,符合准一级和准二级动力学模型；在快速吸吸附阶段以物理吸附为主,主要为液膜扩散作用,在缓慢吸附阶段以化学吸附为主,Ca、Mg等离子与Sr的阳离子交换反应和[CO3]2-、-OH等官能团与Sr的络合反应是其主要的吸附反应机制。     

不同热解温度及材料来源的生物质炭对水中硝氮的吸附作用研究

采用批次实验方法研究了热解温度和生物质材料来源对制备的生物质炭吸附水体中硝氮吸附特征的影响。结果表明,准一级动力学方程对生物质炭吸附硝氮的动力学过程的拟合效果最好;生物质炭吸附硝氮的热力学过程符合线性分配方程。生物质炭对硝氮的吸附机制以物理吸附为主,多种吸附机制为辅,且各生物质炭对硝氮均具有很好的吸附能力;虽然热解温度和材料来源对吸附速率和吸附能力具有一定的影响,但是并不改变其吸附机制。热解温度越高,生物质炭对硝氮的吸附越易发生而且吸附量越大;不同原材料制备的生物质炭中,玉米秸秆炭对硝氮的吸附量最大,其次为树枝炭。