中空球状氧化铜的制备及其对甲基蓝的吸附性能

通过水热法制备了中空球状氧化铜,并研究了该氧化铜对甲基蓝的吸附过程.深入探讨了甲基蓝的初始质量浓度、吸附剂氧化铜的加入量、吸附介质的pH值和温度对吸附性能的影响.研究结果表明:pH值为5.0~8.5时,吸附效果较好;升高温度将加快吸附速率,缩短达到吸附平衡的时间.利用Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温方程、准一级动力学方程和准二级动力学方程对吸附过程进行拟合,得出Freundlich吸附等温方程和准二级动力学方程能较好地描述氧化铜对甲基蓝的整个吸附过程.     

竹炭对亚甲基蓝的吸附平衡和动力学研究

研究了室温下竹炭对亚甲基蓝的吸附平衡和动力学,考察了亚甲基蓝初始浓度和吸附剂用量的影响。由Langmuir吸附等温模型、Freundlich吸附等温模型对吸附平衡数据进行拟合;动力学由准一级反应方程和准二级反应方程进行拟合。研究结果表明:Freundlich吸附等温线模型(R2=0.99)更为精确地描述了亚甲基蓝在竹炭上的吸附;吸附动力学由二级动力学模型拟合更为准确。对动力学数据进行了计算和讨论。     

微波场诱导改性磷石膏吸附Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的动力学与热力学研究

选用微波场诱导改性磷石膏作为吸附剂,采用批式振荡吸附法研究改性磷石膏对重金属离子Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附动力学及吸附热力学特性,提出吸附机理.研究结果表明:微波场改性磷石膏对Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线.在改性磷石膏对重金属离子吸附的初始阶段,Lagergren伪一级动力学方程、Lagergren伪二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循Lagergren伪二级动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果;Cu2+,Zn2+,pb2+和Cd2+的平衡吸附量分别为3.937 0,3.993 6,2.627 4和3.319 0 mg/g;微波场改性后的磷石膏对Cu2+,Zn2-和Cd2+的吸附是吸热反应,对pb2+的吸附为放热反应.     

高炉炉渣复合陶粒对Ni2 的吸附平衡及动力学研究

以高炉炉渣、污泥和黏土为原料制作复合陶粒,研究了复合陶粒对Ni2 的吸附平衡模型及吸附动力学等内容。结果表明,Langmuir方程与Freundlich方程均能较好描述高炉炉渣复合陶粒吸附Ni2 的吸附行为,但前者相对于后者具有更好的拟合性;复合陶粒吸附Ni2 动力学既符合准一级速率方程又符合准二级速率方程,且后者符合性更好;当溶液初始浓度为5mg/L与10 mg/L时,内扩散过程是陶粒吸附Ni2 的控制步骤,而浓度为15mg/L与20 mg/L时,内扩散过程不是其控制步骤。     

TiO2/活性炭复合纳米纤维膜吸附亚甲基蓝的动力学

聚丙烯腈、N,N-二甲基甲酰胺和钛酸四丁脂水解溶胶的混合液通过静电纺丝、预氧化、炭化、活化制备TiO2/活性炭复合纳米纤维膜.基于静态吸附试验,考察了不同TiO2/活性炭复合纳米纤维膜投加量、亚甲基蓝初始质量浓度、温度、pH值条件下,TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附性能,并用Langmuir等温吸附方程、Freundlich等温吸附方程、准一级动力学方程,准二级动力学方程、颗粒内扩散方程进行了拟合,结果表明,Freundlich经验公式、准二级动力学方程能较好地描述TiO2/活性炭复合纳米纤维膜对亚甲基蓝的吸附行为.研究表明,吸附量随温度升高而增加,吸附效率受颗粒内扩散影响.无论是紫外光还是太阳光照射,TiO2/活性炭复合纳米纤维膜都具有很好的光催化再生性能.     

孔雀石绿在煤质活性炭和桃核活性炭上吸附行为的理论分析

选取由无烟煤和桃核制备的商用活性炭,考察了25～45℃,初始浓度60～200 mg/L下,它们对水溶液中孔雀石绿的吸附时间和平衡吸附量.通过准一级动力学模型、准二级动力学模型和粒子内扩散动力学模型,分析了吸附动力学;通过Langmuir模型和Freundlich模型对吸附平衡进行了研究.结果表明,虽然煤质炭和桃核炭对孔雀石绿的吸附行为不同,但是准二级动力学模型和Langmuir模型均可以拟合实验数据,这说明它们对孔雀石绿的吸附机理是相同的.通过关联孔结构参数,发现活性炭的比表面积是影响吸附性能的关键因素.     

硅藻土对腐殖酸的吸附动力学研究

利用准一级动力学模型、准二级动力学模型、Elovich模型和双常数模型对硅藻土吸附腐殖酸进行动力学拟合,利用Langmuir、Freundlich、Temkin和Koble-Corrigan模型对硅藻土吸附腐殖酸进行热力学研究.动力学研究结果表明,与其他模型相比,线性准二级动力学模型更适合于描述硅藻土对腐殖酸的吸附,该吸附反应为化学吸附;热力学研究表明,Langmuir方程更加适合描述硅藻土对腐殖酸的吸附行为,ΔH0为正值,表明该吸附反应为吸热反应,ΔG0为负值,表明该吸附过程可自发进行.     

宏孔烧结沸石球对氨氮吸附性能的研究

以一种低成本、作为潜在过滤介质的宏孔烧结沸石球为研究对象,考察了不同条件下所制备的沸石球对氨氮去除的影响,并对其吸附机理进行了研究.结果表明,Langmuir方程较Freundlich方程能更好地拟合沸石球对氨氮的等温吸附过程,说明沸石球对氨氮的吸附过程以化学吸附为主.通过Langmuir吸附等温方程拟合沸石球的最大吸附量为2.847mg/g,实际实验中测得最大吸附量可达3.527mg/g.沸石球对100mL 10mg/L氨氮的最大去除率可达93.86%.准二级反应动力学方程能较好地描述沸石球吸附氨氮的过程.根据颗粒内扩散模型拟合可知,沸石球吸附氨氮的控制步骤主要是颗粒间扩散.     

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。     

假单胞菌菌株4-05生物质对二价锰离子的吸附与动力学表征

以假单胞菌(Pseudomonas sp.4-05)生物质为吸附材料,设置不同生物质添加量、不同二价锰离子(manganese,Mn(Ⅱ))起始质量浓度、不同温度和时间条件,研究Mn(Ⅱ)被生物质吸附的效率.采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型及准一级动力学、准二级动力学和颗粒内扩散模型研究生物质对Mn(Ⅱ)的吸附特性.结果表明,超过一定范围后生物质添加量的增加不利于Mn(Ⅱ)吸附;但在5 g·L-1生物质添加量条件下,随着Mn(Ⅱ)质量浓度的增加其吸附容量也随之上升,说明溶液离子强度可促进Mn(Ⅱ)向生物质的传递.菌株4-05生物质对50 mg·L-1Mn(Ⅱ)的吸附平衡时间为90~120 min,且温度的升高有利于Mn(Ⅱ)吸附量的提高,说明该吸附属于吸热反应.Langmuir模型和Freundlich模型都能较好地拟合吸附反应,表明该吸附过程可能属于非均匀生物质表面的单层吸附,其理论吸附容量可达21.8 mg·g-1.动力学拟合结果表明,Mn(Ⅱ)被菌株4-05生物质吸附是一个表面扩散和粒内扩散同时进行的过程,但反应速率取决于前者.两种动力学模型计算得到的平衡吸附容量与实验值都比较接近,但准二级动力学型拟合的可决系数高于准一级动力学模型,说明Mn(Ⅱ)的吸附以化学吸附为主且受吸附剂和吸附质质量浓度的复合影响.     

多孔氧化铝的制备及其对酸性品红的吸附性能

以麦冬叶子为模板制备了多级孔结构的氧化铝材料,并使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和氮气吸附-脱附等分析手段,对氧化铝的相态、结构和形貌进行了表征。同时,研究了多孔氧化铝对酸性品红的吸附性能,考察了吸附剂用量、吸附时间和溶液温度对酸性品红吸附量和脱除率的影响,并使用准一级和准二级动力学方程、Langmuir和Freundlich等温吸附模型以及粒子内扩散模型对吸附过程进行分析。结果表明,得到的氧化铝材料较好地遗传了叶子的微观形貌和多孔结构,并且对酸性品红具有良好的吸附性能,吸附过程与准二级动力学速率方程、Langmuir吸附等温线模型的拟合结果具有很好的相关性,为单分子层化学吸附。     

榴莲壳吸附水中十六烷基三甲基溴化铵的研究

榴莲壳经甲醛/硫酸混合溶液处理后制备成吸附剂。研究了吸附剂对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的吸附性能,考察了溶液pH值、吸附剂用量、起始浓度、吸附时间、浓度和温度的影响。结果表明,吸附容量在pH值7~11范围内达到最大值,CTAB的去除率随着吸附剂用量增加而增大,当吸附剂用量为0.5g时,CTAB的去除率达97.5%。吸附容量也随着起始浓度的增加而增大,并在120min达到吸附平衡。运用3种动力学模型对吸附过程进行拟合,结果表明吸附过程可以很好地用准二级动力学方程描述。吸附等温线用Langmuir方程的拟合效果优于Freundlich或Tempkin方程。在热力学研究中,ΔG°<0,ΔH°>0,ΔS°>0,表明此吸附过程是自发、吸热和熵增加的过程。     

新型聚苯乙烯树脂对酚酸物质的吸附性能

通过对AmberliteXAD - 4聚苯乙烯树脂的胺基修饰 ,制备了一种新型亲水性NDA - 90树脂 .研究了NDA -90树脂对苯酚和水杨酸等酚酸类物质的吸附行为 .结果表明 ,NDA - 90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 ,吸附为放热的物理吸附过程 ,吸附动力学符合Lagergren准二级速率方程 ,颗粒内扩散为吸附速率的主要控制步骤 .     

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.     

粉末活性炭吸附水中ClO2-的热力学及动力学研究

为探讨水中粉末活性炭(PAC)吸附亚氯酸盐(ClO2-)的速率控制机制,在常规水处理的pH及温度下,通过烧杯搅拌实验对ClO2-在PAC上的等温吸附特性及吸附机理进行研究。用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行拟合,考察PAC对ClO2-吸附的性质及热力学行为;用伪一级、伪二级动力学模型以及颗粒内扩散、液膜扩散模型对吸附动力学数据进行分析,探讨该吸附过程的机理及速率控制机制。结果表明:在常规水处理条件下PAC对ClO2-的吸附是自发、吸热的化学吸附过程,适宜吸附的pH为6,吸附的表观活化能约为53 kJ/mol;平衡吸附量随温度和ClO2-初始质量浓度升高而增加,与Langmuir等温吸附模型和伪一级动力学模型相比,吸附等温线更符合Freundlich等温吸附规律,吸附动力学更符合伪二级动力学规律。研究结果表明了化学吸附反应是PAC吸附ClO2-速率的主要控制机制。     

微波改性对活性炭及其甲醇吸附的影响

分别在600,700和800℃下对活性炭进行微波辐照加热改性.采用比表面积及孔径分析仪、Boehm滴定、傅立叶转换红外光谱对活性炭的物化性质进行表征.并且在10℃下以甲醇为吸附质进行固定床吸附实验.研究表明:微波改性后,活性炭的比表面积、总孔容小幅度减小,但微孔比表面积显著增大;随着温度升高,活性炭表面酸性基团大量分解,碱性基团逐渐形成.Langmuir方程和Freundlich方程均能较好的描述甲醇在活性炭上的吸附.准二阶动力学方程最适合描述甲醇的动态吸附过程,说明甲醇吸附是一个物理和化学复合的吸附过程,吸附受到活性炭表面官能团的影响.颗粒内扩散模型拟合结果分为3个线性阶段:表面吸附阶段、渐近吸附阶段和吸附平衡阶段.微波改性后活性炭对甲醇的吸附能均增大,吸附能与活性炭表面含氮官能团总量成正比.     

改性活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

利用Al_2(SO_4)_3对活性炭进行表面改性处理,对比研究未改性活性炭和铝盐改性的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性。实验结果表明,铝盐改性的活性炭对Cr(Ⅵ)的吸附效果好;其吸附等温线更加符合Langmuir等温吸附方程,且吸附属于自发的吸热反应,吸附方式以化学吸附为主;其吸附动力学更符合准二级动力学方程,吸附速率受颗粒内扩散和液膜扩散共同限制。     

磁性碳纳米管对水中罗红霉素的吸附特性研究

碳纳米管是各方面性能优异的新型纳米材料,其吸附性能优于活性炭。采用化学共沉淀方法制备磁性MWCNTs。利用红外光谱和Zeta电位对磁性MWCNTs和MWCNTs进行表征分析。吸附实验探讨p H值、温度等因素对磁性MWCNTs吸附罗红霉素的影响,采用准一、二级动力学模型和Freundlich、Langmuir等温线方程拟合曲线,分析吸附质可能的吸附机理。结果表明:磁性MWCNTs对罗红霉素最佳吸附pH值为1,罗红霉素的最大吸附量为39.6 mg/g。用准一、二级动力学模型和Langmuir等温线方程能较好地拟合罗红霉素吸附过程,相关系数均在0.95以上。标准吸附焓变ΔH0为9.284 k J/mol,吸附自由能变ΔG在-60.812~-58.640 k J/mol之间,ΔS0,吸附是自发的吸热过程。     

兰炭改性及其对甲基橙吸附性能研究

文章采用氯化锌水溶液对废弃的兰炭末进行改性,研究了改性兰炭末对水溶液中甲基橙(MO)吸附性能的影响,并探讨其吸附机理。结果表明:改性兰炭末对MO的吸附量随着温度升高而降低,吸附为放热过程,在298K时达372.1mg/g;吸附等温线呈S型,不是一个简单的单分子层吸附,低质量浓度的MO溶液在改性兰炭末上的吸附符合Freundlich模型,高质量浓度时则符合BET多分子层吸附;准二级动力学方程可较好地描述其吸附动力学过程,颗粒内扩散是吸附速率控制步骤,表观活化能Ea为19.21kJ/mol。     

CTMA插层改性膨润土对甲基橙的吸附特性

用十六烷基三甲基铵(CTMA)阳离子对钠基膨润土通过离子交换进行插层改性,采用X射线衍射(XRD)和红外光谱(IR)对CTMA改性膨润土结构表征,在100%的离子交换下,其d001比钠基膨润土增大7.54,红外光谱显示CTMA改性膨润土的-OH伸缩与弯曲二振动强度明显低于钠基膨润土。用甲基橙水溶液为染料废水模型物,考察了CTMA改性膨润土对甲基橙的吸附特性,对吸附实验数据运用相关数学模型拟合,得出该等温吸附平衡符合Langmuir与Freundlich二吸附模型,整个吸附过程更适合准二级动力学;通过计算不同温度各热力学参数ΔG0、ΔH0和ΔS0,证实该吸附过程为一自发的放热物理吸附。