Calculation of Thermodynamic Parameters for Freundlichand Temkin Isotherm Models

Derivation of the Freundlich and Temkin isotherm models from the kinetic adsorption/desorpt ion equations was carried out to calculate their thermodynamic equilibrium constants. The calculation formulae ofthree thermodynamic parameters, the standard molar Gibbs free energy change, the standard molar enthalpy change and the standard molar entropy change, of isothermal adsorption processes for Freundlich andTemkin isotherm models were deduced according to the relationship between the thermodynamic equilibriumconstats and the temperature.

颗粒物微界面吸附模型的分形修正——朗格缪尔(Langmuir)、弗伦德利希(Freundlich)和表面络合模型

运用分形理论修正了颗粒物微界面吸附模型,建立了朗格缪尔(Langmuir)、弗伦德利希(Freundlich)和表面络合模型的分形吸附等温线方程式.其中,朗格缪尔(Langmuir)吸附等温线的分形表达式为:Γ=ΓmC1 me),指数m与颗粒物表面分维Ds的关系如下:m∝e (bm+C1 maDs 2-10;表面络合模型的分形表达式为:Γ=ΓmC(n x)e (b(x n)+C(n x)0∝rDs-2e),而且lgb=lg(ka kb)+pH,指数x n与颗粒物表面分维Ds的关系如下:x n∝aDs 2-10;相应的弗伦德利希(Freundlich)吸附等温线的分形形式分别为:Γ=(Γm bm)C1 me,Γ=(Γm b(x n))C(n x)e.0∝rDs-2通过对文献中的数据的模拟初步讨论了分形模型的适用性,结果表明,它们具有更接近于实际的描述微界面吸附过程的能力,通过lg(x n)=lgk′+(Ds-2)lgr0计算出土壤颗粒和尾矿砂颗粒的表面分形维数分别为2 42和2 72.

U(Ⅵ)在土壤中Freundlich线性吸附临界值

选择甘肃嘉峪关地区砂土、粘土两种代表性土壤介质,采用静态吸附实验,研究了U(Ⅵ)的线性吸附临界值.实验结果表明:U(Ⅵ)在砂土、粘土中的平衡吸附等温线均符合Freundlich模型. U(Ⅵ)-砂土体系,平衡浓度在0~7.72×10-4 mol·L-1时,吸附等温线趋近于线性,分配系数是等温线斜率KF为16 mL·g-1;平衡浓度在7.72×10-4~5.17×10-3 mol·L-1时,等温线指数α为1.78,吸附平衡参数KF为4.12 L·g-1,分配系数从19.74 mL·g-1增加至71.25 mL·g-1,线性吸附临界值为7.72×10-4 mol·L-1. U(Ⅵ)-粘土体系,平衡浓度在0~7.50×10-4 mol·L-1时,吸附等温线趋近于线性,分配系数是等温线斜率KF为46 mL·g-1;平衡浓度在7.50×10-4~2.72×10-3 mol·L-1时,等温线指数α为1.89,吸附平衡参数KF为27.39 L·g-1,分配系数从79.08 mL·g-1增加至144.73 mL·g-1,线性吸附临界值为7.50×10-4 mol·L-1.

评Freundlich吸附等温式的推导

叙述了Freundlich吸附等温式的几种主要的推导方法,以及这些推导所反映的物理模型,并对它们进行了评价。

Freundlich动力学方程及其参数的物理意义探析

提出了Freundlich动力学方程的概念,给出了Freundlich动力学方程的微分式和积分式的推导过程,并对Freundlich动力学方程的微分与积分式中各参数的物理意义分别进行了讨论,最后给出了实际例子证明该Freundlich动力学方程是符合实际的。

基于Extended Freundlich函数的水泥恒温水化动力学模型

首先通过化学反应动力学原理推导出水泥恒温水化反应速率方程,得出利用水泥水化度α表达的水化反应速率方程;然后联合运用两种试验方法测定水泥恒温(20℃±1℃)养护水化的累计水化反应热,进而推导计算出水化反应速率随水化程度的变化曲线。最后,根据曲线的发展变化规律选择合适的函数拟合计算,从而提出吻合度较高的Extended Freundlich模型,并计算出Extended Freundlich模型与测试结果的相关系数r高达0.98682,得出Extended Freundlich模型比较适合评价水泥恒温水化动力学方程(反应速率的变化规律)。

Adsorption behavior of petroleum asphaltenc Adsorption model

Asphaltene is one of the most heavy components, asphaltene adsorption is a serious problem in oil production and processing. In this paper, the progress in the investigation of asphaltene adsorption from the aspects of adsorption model and adsorption behavior is reviewed. Asphaltene of adsorption model include the Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich, Rcdlich-Pctcrson, BET adsorption isothcrm. The adsorption behavior of asphaltene was characterized by a variety of structure-probing methods such as N：-adsorption, X-ray diffraction （XRD）, small-angle X-ray scattering （SAXS） measurements, and FT-IR spectroscopy. To understand better the adsorption progress of petroleum, asphaltene must understand the whole adsorption behavior of asphaltene.

二乙烯三胺改性磁性生物炭对Cr(Ⅵ)吸附性能研究

为解决水体重金属Cr(Ⅵ)的环境污染问题,以棉秆为原料制备生物炭(BC),再采用液相沉淀法将BC赋磁,得到磁性生物炭(MBC)。以二乙烯三胺(DETA)为改性试剂,对MBC进行氨基改性,制备出氨基改性磁性生物炭吸附剂DETA@MBC。用XRD、SEM、FT-IR、VSM对DETA@MBC进行表征,证实了Fe_(3)O_(4)成功负载在BC表面,MBC的氨基改性没有破坏Fe_(3)O_(4)的晶体构型,DETA@MBC表面有丰富的氨基功能团,且饱和磁强度良好。研究其作为吸附剂在不同条件下对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,溶液pH值、吸附剂投加量、竞争性离子和温度等因素均会影响吸附效果。DETA@MBC对Cr(Ⅵ)的吸附更符合准二级动力学方程,等温吸附过程符合Freundlich模型,K F=25.287 mg^(1-(1/n))·L^(1/n)·g^(-1),n=2.538,吸附容易进行,对Cr(Ⅵ)的吸附为自发的吸热过程。

硫代氨基功能化粉煤灰空心微珠@碳纳米管吸附Cu^(2+)研究

碳纳米管作为一维纳米材料,具有高比表面积和结构可控等优点,被广泛应用于吸附领域,同时也因存在疏水性强、表面惰性以及选择性吸附能力差等不足而限制了其在重金属吸附领域的应用。以燃煤废料粉煤灰空心微珠为原料,制备了一种具有高缺陷密度的空心微珠@碳纳米管材料,并通过羧基化、酰氯化在其表面接枝了硫代氨基官能团,将其用于吸附水溶液中的Cu^(2+),结果表明:粉煤灰空心微珠@碳纳米管表面成功引入了羧基、羟基、氨基等官能团,表面Zeta电位降低;吸附容量与吸附过程中的反应温度、初始pH、初始质量浓度呈正相关;在120 min时吸附达到平衡,平衡时复合材料对Cu^(2+)的吸附容量为34.0 mg/g;吸附过程符合Freundlich吸附等温线模型,与准二级动力学模型拟合度高,吸附过程为自发的吸热反应;吸附机理包括离子交换、静电相互作用和表面络合作用。该研究成果可为粉煤灰的高值化利用和水溶液中Cu^(2+)的吸附研究提供参考。

荧光技术应用于非均质有机物吸附性能的研究

文章利用荧光光谱技术对烟蒂溶出非均质有机物(DOM)的荧光组分进行了分析。以荧光强度为浓度表征指标,基于Freundlich和修正的Freundlich模型考察了该指标的可行性及4种活性炭对不同荧光组分的吸附性能。结果表明:烟蒂非均质DOM的主要荧光组分为类富里酸、类溶解性微生物代谢产物和类腐殖酸;荧光技术可用于该非均质有机物吸附性能的研究,且其吸附过程为不均匀吸附;2种模型均可用于非均质DOM吸附性能的描述,但后者更佳;由于吸附剂与吸附质间的双向选择,随着活性炭投加量的增加,类腐殖酸荧光峰最先消失,其次为类富里酸,而类溶解性微生物代谢产物则最后被去除;4种活性炭对不同荧光组分的吸附能力存在较大的差异,活性炭AK-703较易吸附类溶解性微生物代谢产物而不易吸附类腐殖酸,4种活性炭均不易吸附类富里酸。

菲在土壤/沉积物上的吸附-解吸过程及滞后现象的研究

实验研究了菲在土壤 /沉积物上的吸附 解吸过程。CHL土壤和HFH沉积物中有机质的固相13 CCPMASNMR谱图很相似 ,表明样品中有机质的组成差异不大 ;菲在土壤 /沉积物上的吸附过程表现出明显的非线性 ;线性模型不适合拟合菲的吸附等温线 ,Freundlich模型和双区位反应模型 (DRDM)较好地拟合了菲的吸附等温线 ,其中DRDM模型还清楚地反映菲在低浓度和高浓度下不同的吸附方式 ;另外 ,研究表明菲在土壤 /沉积物上的解吸过程中存在明显的滞后现象 ,这可能和土壤 /沉积物有机质的异质性和土壤胶团微小孔隙的存在有关。

苯酚在活性炭上吸附平衡模型的研究

本文研究了苯酚在活性炭上的吸附特性 ,并发现在低pH、低温度下有利于活性炭吸附苯酚。研究表明Freundlich模型能较好描述吸附过程 ,并得到了在考虑温度。

柴达木盆地东部石炭系页岩吸附特性实验研究

柴达木盆地东部石炭系页岩是一套待开发的优质烃源岩,吸附是页岩气最主要的储集状态,但针对该区页岩吸附特征的研究较少。依据物质守恒与热力学平衡原理,运用自主设计的气固双相等温吸附实验仪,参考煤的高压等温吸附测定行业标准,对取自柴达木盆地东部石浅1井的页岩样品进行了不同温度(30℃、40℃、50℃和60℃)的甲烷等温吸附实验研究,并运用Langmuir-Freundlich(L-F)模型对吸附量实验值进行非线性回归分析;根据Clausius-Clapeyron方程计算得到页岩对甲烷的等量吸附热方程。研究结果表明:压力一定时,页岩对甲烷的吸附量随着温度升高而降低;温度一定时,随压力升高,甲烷吸附量出现先增大后降低的现象,具有典型的超临界吸附特征;L-F模型对等温吸附过程拟合效果良好,实验结果将模型中4个参数确定,且各参数物理意义明确;计算得到等量吸附热与吸附量之间的关系为:q=-3 679.7n+9 779.5,等量吸附热随吸附量增大而降低。等量吸附热结合L-F模型可以预测任意温度、压力下页岩对甲烷的吸附量,且预测值与实验所得数据结果吻合较好,对页岩气储量评估与开发利用具有实际意义。

氯嘧磺隆在土壤中的吸附-解吸特性研究

【目的】对氯嘧磺隆在土壤中的等温吸附-解吸特性进行研究,为其安全使用及对水资源的风险性评价提供理论依据。【方法】采用平衡振荡法和液相色谱法测定氯嘧磺隆在土壤中的吸附-解吸行为,并运用5种数学模型对其在土壤中的吸附-解吸特性及迁移性能进行分析。【结果】氯嘧磺隆等温吸附-解吸曲线符合Freundlich模型,其吸附以物理作用为主,吸附常数(Kads-f)在0.740～9.703之间,其中在2#(江西黏壤土)和3#(江西砂壤土)土壤中的等温吸附线属S型等温吸附线,而在其他土壤中属L型等温吸附线;其解吸存在滞后现象,滞后系数(H)在0.259～0.980之间。此外,Kads-f和解析常数(Kf-des)与土壤有机质含量和黏土含量呈正相关,而与土壤pH值呈负相关,H与有机质含量和黏土含量呈负相关。【结论】氯嘧磺隆在土壤中具有较低的吸附值,在土壤中具有一定的迁移能力,对水体存在风险。土壤有机质含量、黏土含量和pH在吸附-解吸过程中均属支配因素。

甲磺隆在土壤中的吸附-解吸特性

对甲磺隆在土壤中的等温吸附-解吸特性进行研究，为其安全使用及对水资源的风险性评价提供理论依据．采用平衡振荡法和液相色谱法测定甲磺隆在8种土壤中的吸附-解吸行为，并运用数学模型对其在土壤的吸附-解吸特性及迁移性能进行分析．研究结果表明，甲磺隆在5^≠土壤中未产生吸附，在其余7种土壤中的等温吸附-解吸曲线符合Freundlich模型，其吸附以物理作用为主，吸附常数（Kf-ads）在0．466～3．219mg^1-n·L^n／kg之间，其中在2^#土壤中的等温吸附线属S型等温吸附线，而在其它土壤中属L型等温吸附线；其滞后系数（H）在0．167～0．670之间，解吸存在滞后现象．此外，Kf-ads和解析常数（Kf-ads）与土壤有机质含量和粘土含量呈正相关，而与土壤pH值呈负相关，平均滞后系数（Ha）与有机质含量和粘土含量呈负相关．进一步分析表明，甲磺隆在土壤中具有较低的吸附值，在土壤中具有一定的迁移能力，对水体存在风险．土壤有机质含量、粘土含量和pH在吸附-解吸过程中均属支配因素．

重烷基苯磺酸盐在岩石矿物上的静态吸附

在化学驱油过程中,表面活性剂在矿物上的吸附是引起表面活性剂损失的重要原因之一。分析了表面活性剂的吸附机理,研究了重烷基苯磺酸盐在大庆油田几种岩石矿物上的静态吸附损失。研究结果表明,表面活性剂在4种岩石骨架矿物上的最大吸附量多数为1mg·g-1以下,而2种黏土矿物的最大吸附量达到3mg·g-1以上,反映出表面活性剂在多孔介质中的吸附损失多发生在黏土上。曲线拟合分析表明,Freundlich模型不能描述重烷基苯磺酸盐在矿物上的静态吸附特征,有关Langmuir模型,还需要进行进一步的实验研究。

天然斜发沸石吸附NH_4^+特性与改性吸附研究

天然沸石对NH+4的等温吸附过程符合langmuir线性模型(R2=0.998 9),吸附动力学符合假二级方程(R2>0.99)。天然沸石对NH+4的吸附过程中,伴随着明显的阳离子交换,以Ca2+和Na+为主。阳离子交换比例表明沸石对氨氮的除去主要依靠阳离子的交换吸附完成,NH+4与沸石晶格中的Ca2+、Na+等阳离子发生交换,水中氨氮被去除。天然沸石的最佳无机盐改性方法为Na Cl溶液进行改性,最佳浓度为1 mol/L。盐改性属于离子交换改性法,金属阳离子的交换容量变化是影响氨氮吸附的主要原因。

卡马西平在云南典型土壤上的吸附研究

卡马西平的广泛应用使得其大量进入环境,随之而来的环境风险引起了人们的广泛关注.土壤作为有机污染物主要的汇集地,控制了污染物的迁移、转化等环境行为,进而影响了污染物的生物效应和环境风险.本实验以云南典型10种土壤为吸附剂,探讨卡马西平在土壤上的吸附行为.结果表明,土壤对卡马西平(CBZ)有较强的吸附,且受土壤理化性质的影响.卡马西平在土壤中的吸附符合Freundlich模型,其吸附系数Kd值与土壤有机质含量和粘粒呈显著正相关性,而土壤的pH值、沙粒含量、CEC、粉粒含量与Kd没有显著的相关性.

活性炭吸附处理黄磷化工渗滤液研究

研究了颗粒活性炭对黄磷化工渗滤液中有机物的吸附容量、吸附热力学和动力学。结果表明:颗粒活性炭对渗滤液中有机物的吸附容量几乎不受渗滤液pH值的影响,吸附45min后基本达到平衡。吸附等温线更符合修正的Freundlich模型,表明实验中的吸附主要是多分子层的吸附。拟二级动力学模型能更好的定量描述有机物在颗粒活性炭上的吸附过程,速率常数k2=0.12128g/(mg·min),平衡吸附量qe=5.78748mg/g。

多孔聚丙烯酸钠树脂吸湿动力学与热力学研究

为改善树脂吸湿性能,充分发挥树脂在吸湿领域的实际应用,本文系统分析了多孔聚丙烯酸钠树脂的吸湿过程及吸湿机理.通过测定多孔树脂在不同湿度下的吸湿量,得到其吸湿等温线,并确定其吸附类型;测定树脂在80%相对湿度下的吸湿曲线,采用动力学理论分析树脂吸湿速率,并与无孔聚丙烯酸钠树脂吸湿速率进行比较;测定树脂在不同温度下的吸湿量计算其吸湿热力学参数,研究树脂吸湿所能到达的程度.结果表明:树脂满足Ⅲ型吸附等温线,对吸附等温线进行线性拟合,树脂吸湿过程可用Freundlich吸附等温式进行描述;树脂吸湿符合二级吸附动力学模型,且多孔聚丙烯酸钠树脂的吸湿速率明显高于无孔聚丙烯酸钠树脂;树脂吸湿过程的焓变、熵变、吉布斯自由能变化均小于零,说明树脂吸湿过程是放热自发的.研究发现:树脂吸湿过程同时包含物理吸附和化学吸附,且以化学吸附为主;多孔结构的存在有利于提高树脂吸湿速率;降低温度有利于树脂吸湿.