氨基膦酸树脂对镥(Ⅲ)的吸附性能

考查介质pH、温度、吸附时间、树脂量等因素对吸附过程的影响。实验结果表明:氨基膦酸树脂(APAR)对镥(Ⅲ)的吸附在pH=5.64的HAc-NaAc的缓冲溶液中为最佳。25℃时静态饱和吸附量为330.5 mg/g(树脂)。用0.5 mol/L的HC l溶液作为解析剂,解析率为95.4%;氨基膦酸树脂对镥(Ⅲ)的表观吸附活化能Ea=37.3 kJ/mol,表观吸附速率常数k298=2.47×10-5-s1,测得热力学参数分别为ΔH=7.86 kJ/mol,ΔG=-4.42 kJ/mol,ΔS=42.5 Jmo-l1K-1,等温吸附服从Freundlich经验式。树脂功能基与镥(Ⅲ)的配位比约为2∶1。     

D301R树脂吸附金(Ⅲ)的实验

研究了D301R树脂对金(Ⅲ)的吸附性能及其机理,测得在HAc-NaAc体系中pH=3.47时为最佳吸附条件。在298 K的温度下,pH=3.47的HAc-NaAc缓冲体系中树脂对金(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为828.36 mg/g;测得吸附热力学参数分别为:ΔH=16.77 kJ/mol,ΔS=59.36J/mol K,ΔG298=-919.28 J/mol;吸附速率常数k298=2.17×10-5s-1,吸附活化能Ea=9.43 kJ/mol;用20%硫脲的丙酮溶液和6 mol/L的HCl溶液以1∶1混合洗脱,洗脱率达到95%以上;等温吸附曲线能很好地遵循Freundlich曲线;树脂的功能基与金(Ⅲ)的配位比接近1∶1。     

铁氧化物改性坡缕石粘土对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以铁氧化物对坡缕石粘土进行包覆改性,通过静态吸附实验研究了改性坡缕石吸附Cr(Ⅵ)的特性,探讨了吸附的动力学特征、吸附平衡、热力学参数和吸附机理。结果显示,改性坡缕石对Cr(Ⅵ)的吸附随溶液初始pH值的升高显著减弱,在初始pH值为4.0时,吸附90 min可达平衡,吸附过程能较好地符合pseudo-second-order动力学方程,速率常数k₂随温度的升高增大,表观活化能为18.90 kJ/mol;吸附平衡能较好地符合Langmuir方程,吸附过程吸热,ΔH为28.29 kJ/mol,ΔG为-25～-20 kJ/mol,是物理吸附和化学吸附并存的过程。     

D152树脂对铕(Ⅲ)的吸附作用

研究了D152树脂在NaAc-HAc缓冲体系中对Eu3 的吸附与解吸行为.结果表明:静态饱和吸附容量为340 mg/g;用0.1～2.0 mol/L HCl洗脱,洗脱率为92%以上;测得吸附热力学函数分别为:△H=14.3 kJ/mol、△G298=-1.88 kJ/mol、△S= 54.3 J/(mol·K);等温吸附曲线遵守Freundlich关系式;表观活化能Ea=9.10 kJ/mol,表观速率常数k298= 1.54×10-5s-1.用化学和红外光谱的方法探讨了树脂对Eu3 的吸附机理.     

XSD-296树脂对铼(Ⅶ)的吸附性能及机理

用化学分析和红外光谱研究了XSD-296树脂吸附和解吸铼的性能及机理。结果表明,树脂对Re(Ⅶ)的吸附在pH=3.2的HAc-NaAc缓冲溶液中最佳,静态饱和吸附容量为330.4 mg/g树脂,等温吸附服从Freun-dlich经验式,吸附速率常数k298=3.83×10-4/s。用2.0 mol/L硫氰酸铵溶液或2.0 mol/L高氯酸溶液作解吸剂能定量洗脱。吸附机理表明,树脂功能基与Re(Ⅶ)发生了配位键合。     

基于等转化法及多元非线性拟合的高岭石非等温脱羟基动力学分析

采用Netzsch STA409PC同步热分析仪研究了苏州高岭石(KW125)在30℃~1 200℃间的热分解过程。采用"Netzsch Thermokinetics software"软件对其脱羟基机理进行了非等温动力学研究。基于等转化法评价了反应活化能及反应进程的依存关系。基于多元非线性拟合确定了最可能反应机理及动力学参数。研究结果表明:苏州高岭石在30℃~1200℃温度范围的热分解为脱羟基与相转变等两个阶段。其脱羟基(30℃~800℃)过程中活化能呈现三个变化:197.68 kJ/mol±12.95 kJ/mol→181.04kJ/mol±18.98kJ/mol→269.7kJ/mol±14.64kJ/mol。脱羟基反应遵循三步连续反应模型t:f,f;(D3-Fn-Fn),一个三维扩散(D3)反应,然后是两个n序列(Fn)反应。第一步,f(α)=3(1-α)^2/3/(2(1-(1-α)^1/3),E1=185.27 kJ/mol,logA=10.83s^-1;第二步,f(α)=(1-α)^n,n=1.75,E2=187.81 kJ/mol,logA=10.32s^-1;第三步,f(α)=(1-α)^n,n=4.4,E3=262.70 kJ/mol,logA=13.26s^-1。     

离子交换分离原子吸收法测定环境样品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)

采用717强碱性阴离子交换树脂吸附Cr(Ⅵ），抗坏血酸和H2SO4混合溶液作淋洗剂快速洗脱阴离子交换树脂上的Cr(Ⅵ），分离后Cr(Ⅲ）和Cr(Ⅵ)用原子吸收光谱法测定，Cr(Ⅲ)的回收率在92．10％－109．00％之间，Cr(Ⅵ)的回收率在96．00％－103．50％之间。     

蒙脱石对铬螯合物的吸附行为分析

研究了不同p H值、初始Cr3+浓度、温度、反应时间等条件下蒙脱石对Cr3+及螯合物[Cr(phen)3]3+的吸附行为,探讨了电动电位变化与吸附性能的关系。结果表明:蒙脱石吸附[Cr(phen)3]3+性能明显优于吸附Cr3+的性能,其主要原因在于蒙脱石对[Cr(phen)3]3+的吸附是静电引力及氢键、范德华力共同作用的结果,并且这种吸附能力基本不受介质酸碱性的影响。动力学研究表明两种吸附均符合准二级反应动力学模型。热力学研究表明蒙脱石对[Cr(phen)3]3+和Cr3+的吸附符合Langmuir的单层吸附模型。蒙脱石对[Cr(phen)3]3+和Cr3+的吸附的ΔG均小于零,而ΔH、ΔS都大于零,因此2种吸附均为自发、吸热和更无序的。     

亚硝基R盐负载树脂分离富集测定样品中的金铂钯

以亚硝基R盐作为螯合剂制备了负载树脂,研究了用该树脂分离富集Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)和Pd(Ⅱ)的最佳条件。当pH为2.0时,溶液中Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)和Pd(Ⅱ)的氯络阴离子被吸附富集在树脂上,吸附率94%～96%,而大部分常见的贱金属离子在上负载树脂柱前上阳离子交换柱得以分离。用0.1mol/LHCl-30g/L硫脲溶液以0.5mL/min的流速对被吸附的Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)和Pd(Ⅱ)进行洗脱,洗脱率96%,最后用原子吸收光谱法进行测定。方法经标样分析验证,结果与标准值相符,对含量为10-6水平的Au(Ⅲ)、Pt(Ⅳ)和Pd(Ⅱ),6次测定的RSD分别为5.2%、8.4%和6.9%。     

大孔膦酸树脂吸附银的行为与机理

研究了大孔膦酸树脂对银的吸附行为、机理及洗脱条件。结果发现:大孔膦酸树脂对银离子的吸附在pH=4.10的HAc-NaAc介质中最佳,静态饱和吸附容量为178mg/g,用5%硫脲-0.5mol/L盐酸溶液能定量洗脱;测得298K下的吸附速率常数k298K=8.89×10-5s-1。吸附机理研究表明,大孔膦酸树脂功能基与Ag(Ⅰ)可能发生了配位键合,配位比为3∶1。     

高温固硫物相硫铝酸钙在不同气氛下的动力学实验研究

在分析3CaO·3Al2O3·CaSO4(C4A3S)生成反应热力学参数的基础上,结合变温XRD实验,研究C4A3S在静态空气、流动O2和流动Ar条件下生成的动力学过程,并探讨气氛对C4A2S生成的影响.静态空气下,C4A3S生成反应表观活化能Ea=228 kJ/mol;流通O2气氛下,Ea=68 kJ/mol;流通Ar气氛下,Ea=254kJ/mol.O2气氛能有效地降低C4A3S生成反应表观活化能,惰性(Ar)的贫氧气氛不利于C4A3S生成.     

一阶导数分光光度法同时测定水样中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)

环境水样中的铬通常以Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的形态存在,不同价态的铬产生不同的生理作用,对不同价态铬进行准确分析是必要的。目前Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的测定方法大多数是先分离后再测定,或先测定出Cr(Ⅲ)或Cr(Ⅵ),然后通过氧化或还原测定铬的总量,再差减法计算出另一价态铬的含量,此操作复杂,并且在处理过程中易导致价态的改变,误差较大,精确度难以保证。本文用一阶导数分光光度法消除了Cr(Ⅲ)对Cr(Ⅵ)干扰,能同时测定Cr(Ⅲ)或Cr(Ⅵ)的含量。混合水样中加入显色剂EDTA-2Na,调节溶液pH在3～3.5,恒温水浴70℃条件保持加热15min,测定吸光度,导数间隔因子为10nm求一阶导数,在波长330nm处Cr(Ⅵ)吸光度一阶导数有最大值,而在此波长处Cr(Ⅲ)-EDTA络合物吸光度一阶导数值为0,可用一阶导数分光光度法测定Cr(Ⅵ)的含量,在Cr(Ⅲ)-EDTA的最大吸收波长543nm处测溶液吸光度,直接测定Cr(Ⅲ)的含量。在优化实验条件下,Cr(Ⅲ)线性回归方程为A=0.0036ρ-0.0002(r~2=0.9999),线性范围为0～120mg/L,检出限为0.006mg/L;Cr(Ⅵ)线性回归方程为D=0.00072ρ-0.00013(D为一阶导数值,r~2=0.9996),线性范围为0～100mg/L,检出限为0.005mg/L。Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)加标回收率为97.8%～102.6%。该方法能够满足废水中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)分析测试要求。     

以苄基三乙基氯化铵为增敏剂催化光度法测定痕量铁

在增敏剂苄基三乙基氯化铵存在下,Fe(Ⅲ)对H2O2氧化溴甲酚绿具有催化作用,据此建立了一种测定痕量Fe(Ⅲ)的新方法。考察该反应的最佳条件,测定反应动力学参数。催化反应的表观活化能Ea为61.14 kJ/mol。方法的检出限为2.8×10-8g/L,线性范围0~600μg/L。用于河水、自来水等样品中铁的测定结果满意,相对标准偏差(RSD,n=6)小于5%。     

坡缕石粘土对Cu2+的吸附热力学

将坡缕石粘土分离提纯后作为吸附剂,通过对水中Cu2+的静态吸附实验,考察了时间及介质pH值对吸附效果的影响,并对吸附平衡和吸附热力学特征进行了探讨。结果表明:在实验条件下坡缕石粘土对水中的Cu2+离子具有较强的吸附作用,吸附平衡时间约为60 min,pH值对吸附效果有显著的影响,吸附量随pH值的升高而增加,当平衡溶液pH>7时吸附率超过99%;吸附平衡与Langmuir方程的符合程度优于D-R方程和Freundlich方程,由Langmuir方程拟合饱和吸附量为33.0～34.0 mg/g,由D-R方程得平均吸附能Es为13 kJ/mol,吸附过程为离子交换反应;吸附过程吸热,吸附焓为16.97 kJ/mol,吸附Gibbs函数在-27～-24 kJ/mol之间,吸附熵大于零,吸附过程可自发进行。     

硅钾矿肥不溶残余物及对Cd^2＋吸附特征

通过模拟植物根际酸性环境制得的硅钾矿肥不溶残余物矿物组合为:水钙沸石、片沸石、羟钙石和无定形物.研究了pH值对Cd2 的吸附性能的影响和吸附机理.结果表明,受无定形SiO2物相影响,当pH大于7时,残余物对Cd2 吸附量明显下降;不溶残余物对Cd2 的吸附符合Freundlich吸附等温式,吸附符合二级吸附动力学.残余物吸附Cd2 的过程由颗粒内扩散控制,有效扩散系数为8.95×10-12cm2/s;实验温度下的吉布斯自由能变化(△G)变化范围为-1.203--1.554 kJ/mol,熵变△S为7.8 J/mol K,焓变△H为872.1 J/mol,表明残余物对重金属离子的吸附是一个吸热反应过程.     

坡缕石/氧化铝复合材料对磷的吸附动力学和热力学

以坡缕石粘土为原料,通过溶胶-凝胶法制备坡缕石/氧化铝复合材料,通过静态吸附实验研究了复合材料吸附水中磷的动力学特征、吸附平衡和热力学参数,探讨了吸附机理。结果表明,复合材料对磷有较好的吸附作用,吸附过程能较好地符合准二级动力学方程,吸附速率常数随初始浓度的增大而减小,随温度的升高有所增大;吸附平衡能较好地符合Langmuir方程和D-R方程,吸附过程吸热,ΔG为-25~-21 kJ/mol,是物理吸附和化学吸附并存的过程。     

纳米铁对地下水中As(III)的吸附动力学

实验室合成制得的纳米铁BET比表面积为49.16 m2/g, 直径范围为20~40 nm.通过批实验考察纳米铁对As(Ⅲ)吸附动力学情况.结果表明, 在20℃、pH为7时, 纳米铁能够快速地去除As(Ⅲ), 在60 min内, 0.1 g纳米铁对起始浓度为910 μg/L溶液As(Ⅲ)去除率大于99%.反应遵循准一级反应动力学方程, 标准化后的As(Ⅲ)速率常数k_SA为2.6 mL/(m2·min).纳米铁对As(Ⅲ)的吸附等温曲线能够很好地满足Langmuir和Freundlich方程, 相关系数R2＞0.95, 由Langmuir模型获得单层纳米铁的最大吸附量为76.3 mg/g.0.1 mol/L NaOH对吸附在纳米零价铁(NZVI)的As(Ⅲ)解吸率为21%.在竞争阴离子中, SiO₃2-和H₂PO₄-对As(Ⅲ)的去除有明显阻碍作用, 而其他离子基本上没有影响.纳米铁对As(Ⅲ)的去除机理主要是吸附和共沉淀.      

电气石—水体系中D／H交换动力学研究

本文对电气石-水体系氢同位素动力分馏进行了实验研究。研究表明,电气石-水体系氢同位素交换以扩散交换为主。在温度为800～450℃范围内,该体系的氢扩散动力学方程为:logD=-5.96-6.68×10~3/T(圆柱模式),logD=-5.64-6.42×10~3/T(薄板模式),扩散活化能为128.0 kJ/mol(圆柱模式)和123.1 kJ/mol(薄板模式)。     

阴离子粘土吸附 As(Ⅴ)的动力学研究

利用共沉淀水热法制备镁铝阴离子粘土材料,研究了其吸附水中As(Ⅴ)的动力学。结果表明,在初始浓度为20.42～60.88mg/L及温度为298～323K的范围内,阴离子粘土对水中As(Ⅴ)的吸附动力学数据均符合拟二级速率方程。吸附表观活化能为14.40kJ/mol,说明温度对此吸附的影响并不显著。     

25～75℃酸性NaCl溶液中方铅矿的溶解动力学

在25～75℃、pH=0.43～2.45的1mol/LNaCl溶液中进行了方铅矿的溶解动力学实验。发现在远平衡条件下,方铅矿的溶解速率r与氢离子活度犤H+犦呈线性关系,溶解速率方程(速率定律)为:r=k犤H+犦,即对H+而言,溶解反应为一级。其中速率常数k为2.344×10-7mol/m2·s(25℃)、1.380×10-6mol/m2·s(50℃)、7.079×10-6mol/m2·s(75℃)。溶解反应的活化能为43.54kJ/mol,方铅矿的溶解机理为表面化学反应,速率决定步骤为表面配合物的离解。