Adsorption behavior and mechanism of cadmium on strong-acid cation exchange resin

The adsorption behavior of Cd2+ on 001×7 strong-acid cation exchange resin was studied with the static adsorption method. The adsorption process was analyzed from thermodynamics and kinetics aspects. The influences of experimental parameters such as pH, temperature, initial concentration and adsorption rate were investigated. The experimental results show that in the studied concentration range, 001×7 resin has a good sorption ability for Cd2+, and the equilibrium adsorption data fit to Freundlich isotherms. The adsorption is an exothermic process which runs spontaneously. Kinetic analysis shows that the adsorption rate is mainly governed by liquid film diffusion. The best adsorption condition is pH 4-5. The saturated resin can be regenerated by 3 mol/L nitric acid, and the desorption efficiency is over 98%. The maximal static saturated adsorption capacity is 355 mg/g (wet resin) at 293 K. The adsorption mechanism of Cd2+ on 001×7 resin was discussed based on IR spectra.

D151阳离子交换树脂吸附Zwittermicin A的动力学研究

[目的]研究阳离子交换树脂对Zwittermicin A的吸附行为。[方法]采用静态吸附法考察了D151阳离子交换树脂对ZwittermicinA的吸附动力学,并对吸附过程中的速控步骤进行研究。[结果]动力学表明,D151阳离子交换树脂对Zwittermicin A的吸附较好的符合了lagergren拟一级动力学模型,吸附的速控步骤是颗粒扩散过程,并推算出交换过程的表观活化能为Ea=16.21 kJ/mol,吸附焓变△H=-17.58 kJ/mol,吸附熵变△S=-12.20 J/(mol.K)。[结论]阳离子交换树脂对Zwittermicin A的吸附过程是自发的放热过程。

D151阳离子交换树脂吸附Zwittermicin A的热力学

采用静态吸附法研究了D151阳离子交换树脂对Zwittermicin A的吸附过程的热力学性质。结果表明,在温度288、298和318 K和研究的浓度范围内,Zwittermicin A在D151阳离子交换树脂上吸附等温线均符合Freundlich吸附等温线方程。热力学参数表明,吸附过程是自发的、放热的优惠型吸附。

强酸性阳离子交换树脂对铅的吸附行为及机理

通过静态吸附实验,研究了Pb2+在001×7强酸性阳离子交换树脂上的吸附行为,并从热力学和动力学方面对吸附过程进行了分析,用红外光谱的方法探讨了001×7树脂吸附Pb2+的机理。结果表明:在所研究的浓度范围内,Pb2+在001×7树脂上的吸附平衡数据符合Freundlich等温吸附方程,吸附为自发进行的放热过程;液膜扩散为Pb2+在001×7树脂上吸附速率的主要控制步骤,随着振荡频率的增加,吸附速率会逐渐增大;最佳的吸附pH在4左右,用3mol/L的硝酸对饱和树脂进行洗脱再生,洗脱率可达98%以上;298K温度下树脂的静态饱和吸附容量为414mg/g(湿树脂)。

阳离子交换树脂对NH_4^+的吸附热力学与动力学研究

采用静态吸附法,研究了NH4+在阳离子交换树脂上的吸附行为,并从热力学和动力学两方面对吸附过程进行了分析。结果表明,NH4+为200～1 000mg/L时,强酸性阳离子交换树脂001×7的NH4+吸附容量大于D001、D113树脂;在实验温度下,采用Langmuir吸咐等温模式能够更好地描述NH4+在001×7树脂上的静态吸附行为,001×7树脂对NH4+的交换吸附属于单分子层吸附;常温(25℃)时,001×7树脂吸附NH4+过程的焓变(ΔH)大于零,说明NH4+进入树脂后与H+的交换反应为吸热反应,升温有利于反应的进行,此吸附过程的熵变(ΔS)也大于零,说明该离子交换过程属于熵增的过程,此吸附过程的吉布斯自由能变(ΔG)小于零,说明该离子交换过程能够自发进行;吸附动力学研究表明,液膜扩散是001×7树脂对NH4+吸附的限速步骤,吸附交换过程符合Lagergren准一级动力学方程;4%(质量分数)NaOH溶液较适合作为001×7树脂的再生液,经过5次再生后,001×7树脂的吸附量只下降了8.8%。

离子交换树脂D001对罗丹明B的吸附特性

采用强酸性阳离子交换树脂D001作为吸附剂吸附脱除水溶液中的罗丹明B(Rh B)。SEM和FTIR表征结果显示:D001树脂表面存在孔隙,可增加树脂的比表面积;树脂表面的磺酸基团可通过与阳离子染料Rh B络合而将其吸附。实验结果表明:Langmuir等温吸附模型能更好地描述树脂对Rh B的吸附规律,升高温度有利于树脂吸附Rh B;吸附过程符合Lagergren准一级动力学方程,初始Rh B质量浓度为20 mg/L时吸附活化能为7.06 k J/mol;树脂对Rh B的吸附是一个自发的、吸热的、熵推动的过程;颗粒扩散为吸附过程的控制步骤;树脂具有良好的重复使用性能。

732阳离子交换树脂对茶氨酸的吸附性能研究

利用732阳离子交换树脂对茶氨酸的吸附热力学和动力学特征进行了研究。在303、323K的温度条件下和研究浓度范围内,732阳离子交换树脂对茶氨酸吸附行为符合Freundlich和Langmuir吸附等温方程。分别计算了热力学参数吸附焓、自由能、吸附熵,结果表明,此吸附过程是放热和自发的,吸附速率受颗粒内扩散和化学反应等因素的共同控制。

酯交换法制备醋酸异丁酯的动力学研究

醋酸异丁酯作为一种绿色溶剂在硝化纤维、涂料、油墨、黏合剂、增香剂和药物等化工产业中有广泛的应用.采用改造的强化固定床反应器,以醋酸甲酯和异丁醇为原料,阳离子交换树脂为催化剂,合成醋酸异丁酯,并对其工艺条件进行优化,探究循环流量、催化剂装载量、反应物摩尔比以及反应温度对合成醋酸异丁酯的影响,以指导工业放大化应用.采用UNIFC基团贡献法计算各个组分的活度系数,获得了不同温度下酯交换反应的平衡常数以及标准摩尔反应焓变、标准摩尔反应熵变、标准摩尔生成吉布斯自由能等热力学数据(Δ_(r)H^(0)=10.86-kJ·mol^(-1),Δ_(r)S^(0)=26.52-J·mol^(-1)·K^(-1)).最后使用拟均相模型建立了在强化固定床反应器中的反应动力学方程,正反应的活化能为75.73 kJ·mol^(-1),逆反应的活化能为64.87 kJ·mol^(-1).

DK-13和DK-3两种大孔弱酸阳离子树脂提取西索米星的吸附热力学和动力学研究

目的采用静态吸附实验考察了DK-13、DK-3两种大孔弱酸阳离子树脂对西索米星的吸附热力学和动力学行为。方法用刚果红分光光度法测定不同温度和不同初始浓度下的吸附等温线和吸附动力学、热力学曲线等。结果两种树脂对西索米星的吸附过程符合Langmuir吸附等温方程(R2>0.998)和拟二级动力学模型(R2>0.995);热力学参数计算结果显示,吉布斯自由能变ΔG、焓变ΔH、熵变ΔS均大于零,说明其吸附过程为非自发吸热的熵增过程。同时,研究还发现DK-13树脂交换带长度为DK-3的5.2倍,表明DK-13树脂适用于固定床而DK-3树脂用于连续离子交换床更有利。结论本研究结果为大孔弱酸阳离子树脂吸附提取西索米星工艺的工业化应用提供了理论指导。

丙酸异龙脑酯的合成、反应热力学和反应动力学研究

选用大孔阳离子交换树脂作催化剂,250 mL的三口烧瓶作为搅拌釜反应器,研究了莰烯与丙酸在不同反应条件下(搅拌速率、树脂类型、树脂含量、配比、温度、催化剂重复使用次数)对合成丙酸异龙脑酯的影响,并得到了优化的工艺条件.采用UNIFAC基团贡献法估算活度系数,获得了不同温度下反应的平衡常数以及该反应的焓变、熵变、吉布斯自由能等热力学数据.采用拟均相模型计算出此反应的反应速率常数及反应活化能等动力学数据.此外,在固定床反应器上进行了对比实验,结果表明该反应在两种反应器中的效果基本相似.