天然煤渣吸附水中β-HCH的动力学和热力学研究

以天然煤渣为吸附剂,采用批量实验方法,研究了有机氯农药β-HCH在25℃等温条件下的吸附动力学和热力学行为。结果显示,煤渣对100μg/L的β-HCH吸附12 h后趋于平衡,最大吸附量为1.76μg/g;4种动力学模型的拟合和回归分析显示,煤渣对β-HCH的吸附动力学特征很好地遵循准二级动力学模型(R~20.99);采用3种等温模型对吸附过程进行了模拟,Linear(R~20.99)和Freundlich(R~20.98)模型均能较好地用于拟合β-HCH在天然煤渣上的等温吸附曲线。     

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.     

固定化细菌对Pb2+和Cd2+吸附的热力学和动力学研究

将天然水体中吸附Pb2+和Cd2+的优势菌种固定化后进行吸附规律 研究. 结果发现, 固定化细菌对重金属吸附的动力学过程包括快速阶段和慢速阶段, 其中 慢 速阶段符合二级吸附速率方程. Elovich模型和双常数速率模型不能描述固定化细菌对Pb 2+吸附的动 力学过程, 但能很好描述固定化细菌对Cd2+吸附的动力学过程. 固定化细菌对重金 属吸附热力学过程均可以用Henry模型描述, 且其对Pb2+的亲和力比对Cd2+的 亲和力强.     

合成碳羟基磷灰石吸附废水中Cd2+的动力学和热力学研究

利用废弃蛋壳合成碳羟基磷灰石（CHAP），对含镉废水进行吸附研究，考查了溶液的pH值、吸附时间和温度对吸附平衡的影响．结果表明：pH=6．00，吸附时间为60min，温度为35℃，CHAP对10～30mg/L的Cd^2＋的吸附率达到99％，吸附动力学符合拟一级速率方程，理论计算值与实验值吻合很好．常温下CHAP对Cd^3＋的吸附用Langmuir和Freundlish方程进行拟合，相关系数R2分别达到0．9753和0．9954，说明吸附反应符合这两种吸附模型．吸附过程的焓变△H〉0，自由能变△G〈0，反应容易进行。为自发吸热反应．图8，表4，参8．     

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...     

LDO吸附水中苯甲酸钠的热力学研究

文章研究了复合金属氧化物(LDO)对水中苯甲酸钠的吸附热力学及其机理,测定了不同温度下的吸附等温曲线,计算了热力学函数;结果表明,在293～313 K和实验浓度范围内,LDO对水中苯甲酸钠的吸附是自发的吸热过程,无配位基交换、化学键等强的作用力;吸附等温线符合Langmuir及Freundlich方程,吸附系数(K)与温度成负相关,吸附自由能的变小是苯甲酸钠在LDO上吸附的推动力,LDO吸附苯甲酸钠是一个熵增过程,吸附熵变为55.47J/(mol·K).     

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。     

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.     

Ag/TiO2-NaY吸附苯并噻吩热力学和动力学研究

以溶胶-凝胶法制备的TiO2-NaY分子筛为载体,采用浸渍法制备Ag/TiO2-NaY吸附剂,并用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等技术对吸附剂进行表征。考察吸附时间、吸附剂质量、硫初始质量浓度等吸附条件对吸附剂吸附性能的影响,研究Ag/TiO2-NaY吸附苯并噻吩吸附等温线和吸附动力学,计算其热力学参数。结果表明:Ag/TiO2-NaY吸附剂中TiO2主要以锐钛矿型存在,与NaY相比,TiO2-NaY分子筛的骨架结构并未发生明显的改变;在吸附温度50℃、吸附时间180 min、剂油比为0.01 g/mL时AgTY吸附剂的平衡吸附量为1.346%;与Freundlich方程相比,Langmuir方程能更好地反映Ag/TiO2-NaY对苯并噻吩的等温吸附线,拟二级动力学方程能很好地描述苯并噻吩在Ag/TiO2-NaY上的吸附过程。     

ZIF-8吸附罗丹明B模拟废水热力学和动力学研究

采用液相扩散法制备沸石咪唑酯骨架材料ZIF-8吸附剂,并对其结构进行了表征.以罗丹明B溶液为模拟染料废水,考察了ZIF-8的用量、废水浓度、pH、吸附温度等因素对吸附效果的影响,并进一步研究了其吸附热力学和动力学特征.结果表明:在200 mL质量浓度为10 mg/L的罗丹明B溶液中,ZIF-8投加量为200 mg时,对其吸附率可达85%以上.该过程是一个自发吸热的物理吸附过程,符合准一级动力学模型.     

钙基膨润土对水相中铜离子的吸附

通过考察吸附条件对吸附率及吸附负载量的影响,研究了钙基膨润土对水相中铜离子的吸附特性.实验结果表明,钙基膨润土对铜离子有较好的吸附效果;钙基膨润土对铜离子的吸附在15 min就达到吸附平衡;铜离子的吸附在15 min就达到吸附平衡;当铜离子初始质量浓度为190.6 mg/L,pH=6.03,t=20℃,吸附时间τ=15 min,吸附剂用量为10 g/L时,膨润土对铜离子的吸附率为94%.对初始质量浓度为635.4 mg/L的铜离子溶液,膨润土对铜离子的吸附率仍达57%.从吸附前后膨润土的扫描电镜图片和X射线衍射图谱对比分析可知,膨润土对铜离子的吸附不仅有表面和孔道吸附,还存在着晶层间吸附.     

棕榈油厂倾析渣去除镉(Ⅱ)、铜(Ⅱ)及铅(Ⅱ)的吸附动力学及热力学

棕榈油厂的倾析渣含较高有机物质.可将其用作吸附废水中金属离子吸附剂.倾析渣经105℃干燥后于500℃碳化,以碳化后的倾析渣去除Cd^2＋,Cu^2＋和Pb^2＋.采用热重分析法分析碳化后的倾析渣表明：倾析渣湿度为4%,含挥发物21%、固定碳物23%、灰化物52%.运用朗格缪尔（Langmuir）等温模型和弗罗因德利奇（Freundlich）等温模型分析了含倾析渣1 g/100 mL离子水溶液,结果表明：碳化后的倾析渣对Cd,Cu,Pb的最大吸附量分别为24,23,97 mg/g,且吸附动力学遵循准二级反应动力学模型.测定了热力学参数标准生成焓（ΔH°）、标准熵（ΔS°）、标准自由能（ΔG°）.     

皂化交联改性橘子皮生物吸附剂对Cu2+的吸附

以生物废料橘子皮(OP)为原料,经乙醇、氢氧化钠和氯化钙处理,得到2种改性橘子皮生物吸附剂SOP和SCOP,并将它们用于对Cu2+的吸附.研究溶液pH值、吸附剂用量、吸附时间和Cu2+初始质量浓度对SOP和SCOP吸附性能的影响.结果表明:Cu2+在橘子皮生物吸附剂上的吸附速率快,可以用准二级动力学方程描述.SOP和SCOP对Cu2+的吸附等温线符合Langmuir模型,根据Langmuir模型计算SOP和SCOP饱和吸附量,分别为50.17 mg/g和72.73 mg/g,高于未改性的OP饱和吸附量(44.28 mg/g).改性后的橘子皮生物吸附剂可以再生重复使用5次以上.橘子皮经过改性处理后,化学稳定性提高,吸附能力增强,是性能良好的Cu2+吸附剂.     

纳米羟基磷灰石对Cu2+的吸附

用溶胶-凝胶法制备纳米羟基磷灰石(n-HAP)吸附水溶液中的铜离子(Cu2+),研究反应时间、体系pH值和Cu2+初始浓度等因素对吸附行为的影响,并探讨吸附机理。结果表明:在溶液pH=4.5~7.5,n-HAP对Cu2+的吸附升高趋势近似线性关系;反应60 min时基本达到吸附平衡;pH>7.5时,溶液中Cu2+几乎完全去除,最大吸附量为51.28 mg/g。n-HAP对Cu2+有良好的吸附作用,吸附类型为Langmu ir等温吸附,吸附过程符合拟二级反应动力学方程。     

腐殖土对废水中Cu2+的吸附

研究了腐殖土对废水中Cu2+的吸附,并考察了吸附时间、Cu2+的初始浓度、腐殖土投加量、初始pH值和温度等因素对吸附过程的影响.通过吸附动力学、吸附等温线和红外光谱(FTIR)等方法探讨了吸附机理.试验条件下,单位腐殖土对Cu2+的吸附量随时间的延长而增加直至达到吸附平衡,随Cu2+的初始浓度增大和初始pH值的上升而增加,随腐殖土投加量的增加而减少,吸附过程温度的影响不显著.腐殖土吸附Cu2+的过程符合Lagergren准二级吸附速率方程和Freundlieh吸附等温方程,吸附过程以化学吸附为主,红外光谱分析表明,参与吸附的主要基团是羟基和芳香基等化学基团.     

硼掺杂多孔碳球吸附Cd(Ⅱ)的热力学和动力学

以蔗糖为碳源、硼酸为硼源,采用水热法和化学活化法制备出硼掺杂多孔碳球(boron-doped porous carbon spheres,B-PCS),利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和比表面积(BET)对B-PCS进行物理表征分析,探究B-PCS吸附Cd(Ⅱ)的热力学和动力学。结果表明,B-PCS为球状无定型结构的碳材料,直径为1～6μm,比表面积达672.2 m~2·g~(-1),孔体积为0.356 cm~3·g~(-1),且表面含有大量的含氧和含硼官能团,这些特性可以为Cd(Ⅱ)提供更多的活性吸附位点,有利于提高B-PCS对Cd(Ⅱ)的吸附性能。动力学符合准二级动力学模型,B-PCS对Cd(Ⅱ)的吸附为化学吸附控制过程,内扩散和Boyd模型表明粒子内扩散不是控制吸附速率的唯一因素。Freundlich方程能更好地模拟吸附等温线,最大理论吸附量为41.5 mg·g~(-1),0R_L1,说明B-PCS吸附Cd(Ⅱ)为有利吸附。吉布斯自由能(ΔG~0)小于0,焓变(ΔH~0)大于0,熵变(ΔS~0)大于0,表明B-PCS吸附废水中的Cd(Ⅱ)为自发、吸热、熵增的过程。     

钢渣滤料对磷的吸附动力学和热力学

以钢渣为主要原料,添加少量粘土和造孔剂制备钢渣滤料。通过批次吸附实验,研究了钢渣滤料对废水中磷的吸附特性。结果表明,不同温度条件下钢渣滤料对磷的吸附过程均符合准二级反应动力学方程,反应的活化能〉40kJ／mol。等温吸附过程符合Langmuir方程,在20℃、30℃和40℃时的最大吸附量分别为1．166、1．826和2．422mg／g。热力学参数△G^0、△H^0和△S^0表明,该过程是自发、吸热、熵增型反应,且磷的吸附以化学吸附为主。     

污水处理厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附性能的研究

以污水处理厂污泥作为吸附剂,研究其对Cu2+、Zn2+吸附性能的差异.结果表明:污泥对Cu2+、Zn2+的吸附量均随着平衡浓度的增大而增大,且均符合Henry型和Freundlich型等温吸附过程,其中污泥对Zn2+的吸附固定能力高于对Cu2+的吸附固定能力;随处理浓度的增大,污泥对Cu2+、Zn2+的解吸率均减小,相同条件下,以Zn2+的解吸率相对较低;吸附动力学表明,一级动力学方程是描述污水厂污泥对Cu2+、Zn2+吸附动力学的最优方程,且污泥对Zn2+的吸附速率相对较高;红外光谱特征分析表明,硅酸盐中的Si-O基团和脂肪醇中的H-O基团是污水厂污泥吸附Cu2+的主要活性位点,而脂肪酸或芳香酸中的COO-基团和硅酸盐中的Si-O基团是其吸附Zn2+的主要活性位点.     

交联壳聚糖的合成及其对Cu2+的去除效果

为了使化学改性后的壳聚糖既具有较高的吸附效率，又能在较广泛的pH值范围内使用，将壳聚糖与硫氰酸铵(NH4CNS)、一氯乙酸(CH2ClCOOH)进行接枝反应，引入硫脲基和羧基两个配位中心，再与戊二醛交联生成具有网状结构的交联壳聚糖，红外光谱图表明发生了预期的接枝和交联反应．通过正交实验确定最佳的接枝奈件和交联奈件，并用合成的交联壳聚糖吸附Cu^2 ．研究结果表明，壳聚糖与硫氰酸氨、一氯乙酸的摩尔比为1：1．2：1．2、50C、反应2h条件下进行接枝反应的产物，在理论交联度为30％、反应体系pH=8、反应4h奈件下与戊二醛进行交联，交联产物得率较高，对Cu^2 去除效率为98．10％．