D201树脂吸附钒(Ⅴ)的行为研究

实验研究了钒(Ⅴ)在D201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。结果表明:D201树脂对钒(Ⅴ)的吸附为吸热过程,且符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程;测得吸附热力学参数:ΔH=3.88 kJ/mol,ΔS=0.082J/(mol.K),ΔG=-20.77 kJ/mol;吸附动力学研究表明,D201树脂吸附钒(Ⅴ)的平衡时间为12 h;颗粒扩散速率为D201树脂吸附钒(Ⅴ)的主要控制步骤;测得不同温度下D201树脂吸附钒(Ⅴ)的表观速率常数为:k298K=2.34×10-5s-1、k308K=2.40×10-5s-1、k318K=2.91×10-5s-1;表观吸附活化能为Ea=8.43 kJ/mol。

D201×4树脂吸附铬(Ⅵ)的研究

Cr(Ⅵ) was quantitatively adsorbed by D201×4 resin with pH=2.63～3.66 in the medium of HAc NaAc.The statically saturated sorption capacity is 156.8mg/g·resin.The sorption rate constant is k 298 =1.80×10 -4 s -1 .The apparent sorption activation energy of APAR for Cr(Ⅵ) is 7.21kJ·mol -1 .The themodynamic parameters of sorption:enthalpy change ΔH,free energy change ΔG and entropy change ΔS of sorption (D201×4) for Cr(Ⅵ) are 33.12kJ·mol -1 ,-28.36kJ·mol -1 ,206.3J·mol -1 ·K -1 ,respectively.Coordination molar ratio of the functional group of D201×4 to Cr(Ⅵ) is 1∶1.Cr(Ⅵ) adsorbed on D201×4 can be reductively eluated by 5% NH 4Cl-10% NH 3·H 2O.The sorption rate of D201×4 for Cr(Ⅵ) is fast.The equilibrium time of adsorption is five hours.

活性染料在D201大孔树脂上的脱色性能

研究了活性染料KN-B,K-2BP和KN-R在D201大孔树脂上的吸附特性.结果表明,3种染料的吸附脱色率均随初始pH值降低、温度升高、染料初始浓度降低、树脂用量增加及NaCl浓度提高而增加.在pH=7和温度298K条件下,3种染料在D201上的等温吸附规律均符合Freundlich和Langmuir模型,最大饱和吸附量分别为129.38,94.79和133.28mg/g,吸附为物理性自发吸附过程.动力学实验数据用准一级和准二级模型方程处理,准一级拟合比准二级拟合更接近实验值,相同条件下3种活性染料在D201上的吸附效果为KN-R>KN-B>K-2BP.

D201树脂吸附钒(V)的过程

研究D201树脂吸附钒(V)的过程。结果表明,pH值对D201树脂吸附钒的影响很大,与钒在溶液中的赋存状态有关。测得吸附热力学参数ΔH=8.11kJ.mol-1,ΔS=34.63 J.mol-1.K-1,ΔG298=-2.21 kJ.mol-1。动力学研究表明吸附交换速率主要受液膜扩散控制,等温吸附遵循Freund lich和Langmu ir曲线。

水杨酸和磺基水杨酸在D201树脂上的共吸附行为

采用静态法和动态法研究了水溶液中水杨酸和磺基水杨酸在D201树脂上的共吸附行为和吸附选择性。同时竞争吸附、预负荷竞争吸附和等温吸附的结果均表明:水杨酸的存在对磺基水杨酸的吸附影响较小,而磺基水杨酸的存在则大大削弱了水杨酸的吸附2,种溶质在吸附位点上的竞争为主要作用机制。在双溶质(质量浓度比为1∶1)吸附体系中,初始质量浓度对吸附选择性的影响明显,初始质量浓度≤500 mg/L时,树脂对水杨酸或磺基水杨酸的吸附选择性均很小;初始浓度为1 000—2 000 mg/L时,树脂对磺基水杨酸有很高的吸附选择性,利于二者的选择吸附分离。对初始质量浓度均为2 000 mg/L的双溶质水溶液的动态吸附与脱附表明,以1.000 g树脂装柱,吸附出水在250 mL泄漏点内几乎只含水杨酸,磺基水杨酸被吸附于树脂上。室温下以质量分数5%NaCl+2%NaOH溶液作为脱附剂,可完全洗脱树脂上吸附的磺基水杨酸和水杨酸,其分离系数为300,磺基水杨酸的回收率为96%。应用D201树脂能有效实现磺基水杨酸与水杨酸的选择性吸附分离。

用D201阴离子交换树脂从脱硫废液中分离硫氰酸根

研究了用D201阴离子交换树脂交换焦炉脱硫废液中的硫氰酸根(SCN^-),对SCN^-质量浓度为1.58mg/mL的废液,其静态交换容量及平衡时间分别为273.8 mg/g、90min,动态交换容量及平衡时间分别为135.6mg/g、15min,温度、废液SCN^-质量浓度对D201树脂交换硫氰酸根无显著影响;对20g饱和交换SCN^-的D201树脂,洗脱硫氰酸根最佳条件为:氨水浓度0.6mol/L,过柱流速60mL/h。在此条件下,洗30min时,洗脱液中SCN^-质量浓度达到138.8mg/mL;洗45min时,79.1%的SCN^-被洗脱;结晶洗脱液,获得NH_4SCN晶体,其中硫氰酸根质量分数为53.34%,相当于NH_4SCN质量分数为69.89%。

D201树脂对水杨酸的吸附热力学与动力学

以D201大孔阴离子交换树脂对水溶液中水杨酸的吸附热力学和动力学特性进行了研究。结果表明:在pH=3~12时,吸附能力最好。等温吸附服从Freundlich经验式。在298~318K条件下,水杨酸吸附量为100~120 mg/g的吸附焓变为-7.38^-5.00 kJ/mol、自由能变为-8.46^-9.37 kJ/mol、吸附熵变为3.62~13.74 J/(K.mol)。吸附动力学符合Lagergren一级速率方程,吸附速率常数为0.0472~0.124/min,吸附活化能为38.1 kJ/mol。颗粒内扩散是速率控制步骤之一,膜扩散也共同影响着吸附过程。303 K下用5%NaCl+2%NaOH溶液可定量洗脱,洗脱率达99%。

D201×4树脂对金(Ⅲ)的吸附

大量的金是从金矿中获得．但需要很多工序。从含金的废液、废料中再生回收金也是获得金的重要来源，如：化学电镀法、电解法、硫脲法等都比较简单易行，但有各自的局限性和缺陷。20世纪70年代．炭吸附技术应用到提金业旧．但载金炭洗脱过程复杂、活性炭的碎裂磨损和再生等一系列问题需进一步解决。近年来有关含氮、氧、磷的树脂吸附某些金属离子的研究比较活跃．

D201树脂吸附硝基苯酚的热力学研究

探讨了水溶液中D201强碱阴离子交换树脂吸附硝基苯酚的等温吸附规律及吸附热力学特性,测定了不同温度下的吸附等温线。结果表明:D201树脂吸附硝基苯酚均服从Freund lich经验式,均为优惠吸附,吸附能力大小排序为:苦味酸>2,4-二硝基苯酚>对硝基苯酚。树脂对苦味酸的吸附为吸热、熵增的自发过程;对2,4-二硝基苯酚和对硝基苯酚的吸附为放热、熵减的自发过程。

D201大孔树脂吸附浓海水中溴的动力学特征

研究了D201大孔强碱性阴离子树脂吸附浓海水中溴的静态吸附动力学特征,考察了搅拌速度、树脂粒径、温度对吸附速率的影响,并用动边界模型对吸附过程进行描述。研究表明,D201树脂吸附溴的过程为颗粒扩散控制;搅拌速度、树脂粒径对吸附速率的影响不大;吸附速率随温度的升高而增大。计算了不同温度下的表观速率常数和表观活化能。

D201×4树脂吸附钼(Ⅵ)的性能及机理

在pH=3.7的HAc-NaAc缓冲体系中,D201×4树脂对钼(Ⅵ)的静态饱和吸附容量为631mg/g.树脂,用4.0mol/LNaOH能定量解吸。测得表观吸附速率常数k298=6.25×10-5s-1。树脂吸附钼(Ⅵ)的行为遵守Freundlich方程。298K时测得吸附反应热效应ΔH=25.5kJ/mol,表观吸附活化能Ea=19.1kJ/mol。树脂功能基RN+(CH3)3Cl-与Mo(Ⅵ)的摩尔比约为1∶2。

D201树脂去除石油化工生化尾水中的COD

研究了D201树脂对石油化工生化尾水中COD的去除率。实验结果表明:在相同的实验条件下,D201、D301、D001、D113、NDA-88、NDA-99、NDA-150、H103八种树脂中D201树脂对石油化工生化尾水中COD去除率最高。D201树脂对石油化工生化尾水COD的去除率在p H为8.38时达到最大值。随着温度的升高,D201树脂对石油化工生化尾水中COD的去除率降低。当吸附时间达到12 h后,COD的去除率基本达到平衡。D201树脂对相对分子质量大于8 000的尾水COD的去除率明显高于其他相对分子质量的尾水。

D201树脂吸附富马酸的工艺条件优化

离子交换树脂因具有吸附率高、选择性高等优点常被用于有机酸的原位分离。本文首先筛选了对富马酸具有较高吸附能力的D201树脂作为吸附树脂,然后进一步探究了pH和温度的影响。结果发现:D201树脂对富马酸离子形式的吸附能力从大到小顺序为HFA^(-)、FA^(2-)、H_(2)FA;且HFA^(-)吸附到树脂上仅占据一个吸附位点,FA^(2-)可能占据两个吸附位点,吸附位点利用率降低;分子形式的H_(2)FA通过疏水相互作用被吸附到树脂骨架上;吸附过程属于吸热反应(ΔH>0),升温有助于吸附。对解吸条件进行了优化,最佳的解吸条件是NaCl为解吸剂,解吸浓度1 mol/L,解吸体积10 mL,解吸时间20 min,此条件下解吸率达到89.6%。通过重复实验证明了D201树脂具有较高的重复利用率。最终证明了D201树脂可以被用于富马酸的分离,为进一步的原位回收奠定了基础。

D201树脂吸附SO_4^(2-)的动力学、热力学特性及表征分析

将国产D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂应用于废水中SO2-4吸附脱除,分析其吸附动力学和热力学特性,并通过X射线衍射、红外光谱和扫描电镜对吸附前后的树脂进行表征,对吸附机理进行了探讨。结果表明,吸附过程符合准二级动力学模型,理论平衡吸附量qe'=63.291 mg/g(实际qe=62.585 mg/g),过程控速步骤为液膜扩散,液膜扩散常数k=0.162 3,可通过加速搅拌或增大树脂的孔径来获得更快的反应速度;Langmuir吸附等温式拟合度更好,D201对SO2-4的吸附作用为单分子层吸附,且为优惠吸附,吸附过程为吸热过程;D201为非晶态物质,表面带有很大活性,存有很多的微细孔和大网孔,饱和吸附后孔道更加清晰,表面更加平整,且结构中出现磺酸基SO3H—特征峰,为SO2-4与D201树脂季铵基[—N(CH3)3OH]反应的结果。

D201树脂吸附铁离子后洗脱研究

选用盐酸和蒸馏水对D201强碱性阴离子交换树脂(Cl型)进行脱附再生,考查洗脱剂浓度、洗脱时间、洗脱温度对洗脱效果的影响。结果表明,25℃时,使用2倍树脂体积的1mol/L盐酸和3倍树脂体积的蒸馏水对吸附饱和的D201树脂(吸附含量14.4mg/g)进行洗脱,脱铁率达到98%。

D201树脂对双组分萘系化合物的吸附分离

用D201强碱性阴离子交换树脂自双组分水溶液中选择吸附分离1-氨基-2-萘酚-4-磺酸(1,2,4-酸)和2-萘酚,考察了溶液pH值、浓度、温度、树脂床高及流速等因素对吸附和分离系数的影响.结果表明,在pH 3—6时,树脂对1,2,4-酸有较高的吸附量及吸附选择性,利于1,2,4-酸与2-萘酚的选择性吸附分离.温度对吸附的影响较小,等温吸附规律符合Freundlich模型.动态吸附表明,至1,2,4-酸的泄漏点时,吸附流出液中几乎只含2-萘酚,1,2,4-酸被吸附于树脂上.随着树脂床层的增长或初始浓度和流速的减小,都使泄漏点推迟及分离系数提高.载酚酸的树脂柱可用15%质量比的NH4Cl和20%体积比的乙醇混合液定量洗脱1,2,4-酸.

钒、钨离子在D201树脂上的吸附分离性能

对废脱硝催化剂中的钒钨提取再利用具有重要的应用价值。以废脱硝催化剂碱浸液为研究对象,考察了不同吸附时间下碱浸液中钒、钨离子在D201树脂上的吸附量变化,测定了钒、钨离子在D201树脂上的吸附等温线及吸附穿透曲线,并研究了钨离子在D201树脂上的解吸行为。结果表明:在pH=12.8、25℃时,D201树脂对钒、钨离子的平衡吸附量分别为0.98与99.01 mg×g^-1,其优先吸附钨离子,表现出优异的吸附选择性;D201树脂对钨离子的等温吸附与吸附动力学过程分别符合Freundlich模型和拟二级动力学模型;钨离子在D201树脂内呈现出以颗粒内扩散为主的扩散方式。吸附穿透曲线实验结果显示:当停留时间为60 s时,钒、钨离子的分离系数高达97.6。此外,采用氯化铵+氨水混合液作为洗脱液,钨离子从D201树脂有效脱附,其最佳解吸率为99.43%。

D201大孔吸附树脂对料酒中蛋白质的吸附平衡及热力学与动力学研究

采用静态吸附方法,研究了料酒中蛋白质在D201大孔吸附树脂上的吸附等温曲线以及吸附热力学与动力学。结果表明,料酒中蛋白质在D201大孔吸附树脂上的吸附符合Langmuir模型(R^(2)>0.98),蛋白质在树脂上的吸附为吸热过程,其传质速率随温度的升高而增加,最大吸附量为112.26 mg/g;热力学研究结果表明,整个吸附过程为自发吸热的物理吸附;吸附动力学研究结果表明,料酒蛋白质的吸附动力学符合拟二阶动力学模型,Weber-Morris颗粒内扩散方程进一步表明,D201树脂对料酒中蛋白质的吸附行为可分为薄膜扩散和颗粒内扩散两个阶段。

镧负载D201树脂同步脱硝除磷的性能对比

采用La^(3+)、La(OH)_(3)以及La_(2)(CO_(3))_(3)对D201树脂进行改性,并从吸附动力学、等温线、共存离子影响以及再生等方面系统地对比3种La负载树脂的同步脱硝除磷性能。扫描电镜及成分分析结果表明,D201表面能够负载不同形态的La,以La_(2)(CO_(3))_(3)形态负载时La含量最高。吸附数据表明,La_(2)(CO_(3))_(3)型D201树脂除磷效果优越,吸附容量高且受干扰离子影响小。经Na_(2)CO_(3)溶液再生5次后,各树脂均能保持良好的再生吸附效果,同步脱硝除磷性能稳定。树脂中季铵官能团(-R^(4)N^(+))对硝酸根选择性较高,使得硝氮吸附受共存离子的影响较弱;磷酸根吸附归因于与-R^(4)N^(+)静电作用及与负载的各形态La形成沉淀、发生配体交换等,受体系pH值变化较为敏感,弱碱性条件可促进吸附。

改性D201树脂从钼精矿氧压浸出液中分离回收铼(Ⅶ)的研究

为开发一种低成本、环保型离子交换工艺回收铼,基于钼铼离子在酸性体系中离子形态的差异,采用改性D201阴离子交换树脂从钼精矿氧压浸出液中分离回收铼(Ⅶ)。考察了初始pH值、转速、树脂用量、吸附温度、吸附时间对铼回收效果的影响,并利用Raman、FTIR和SEM-EDS对浸出液和改性树脂进行表征分析。结果表明:在初始pH=1.70、转速300 r/min、吸附温度20℃、吸附时间60 min、树脂用量0.002 g/mL的条件下,铼的吸附率达98.81%,而钼、铁、铈的吸附率分别仅为0.44%、1.04%、1.25%。铼与钼、铁、铈的最大分离系数分别为262.25、104.60、89.02。实际氧压浸出液中钼、铁、铈主要以MoO_(2)^(2+)、Fe^(3+)和Ce^(3+)等阳离子形态存在,铼以ReO_(4)^(-)阴离子形态存在,改性D201阴离子交换树脂通过静电吸引和螯合作用选择性吸附铼离子,实现铼与钼、铁、铈的有效分离。