双组分VOCs在吸附树脂上的吸附穿透特性

选取超高交联吸附树脂（H-resin）和大孔吸附树脂（M-resin）作为吸附剂，采用固定床吸附法研究了单、双组分的正戊烷和环己烷在2种不同孔结构吸附树脂上的吸附穿透特性.结果表明：2种吸附树脂对正戊烷和环己烷的吸附主要依靠色散力作用，吸附树脂对摩尔极化率大的环己烷有更优秀的吸附能力.双组分吸附实验中，由于富含微孔的H-resin对不同组分VOCs的吸附作用力差别大，发生环己烷取代正戊烷的现象，并且取代随环己烷浓度升高而更加显著，但吸附温度由30升至50℃过程中，取代现象减弱.M-resin的孔主要分布在中、大孔区，对环己烷和正戊烷的吸附作用力相近，因而正戊烷和环己烷在M-resin上始终为共同吸附.     

水溶液中啶虫脒和对甲酚在树脂上的双组分吸附

研究啶虫脒和对甲酚在单组分、双组分水溶液中在大孔吸附树脂D201和氨基修饰的交联苯乙烯-二乙烯苯共聚体ZH202上不同温度下的吸附行为。实验结果表明,2种吸附剂对单组份两种吸附质的吸附等温线符合Freundlich方程,对甲酚和啶虫脒在2种吸附剂上的吸附过程均属放热的物理吸附过程;双组分吸附体系下,在较高平衡浓度下,呈现协同吸附现象。     

甲萘酚和甲萘胺在超高交联吸附树脂上的协同吸附行为

研究了水溶液中甲萘酚和甲萘胺在超高交联吸附树脂NDA103、NDA100上的协同吸附行为.实验结果表明,在较高平衡浓度范围内该吸附树脂对双组分水溶液中甲萘酚和甲萘胺双组分(摩尔比分别为3∶1、1∶1、1∶3)的吸附总量大于相同平衡浓度下对单组分水溶液中甲萘酚和甲萘胺的吸附量,呈现协同吸附现象,其主导机制是2种吸附质分子之间的氢键作用.单组分甲萘酚或甲萘胺水溶液和双组分共存水溶液中吸附质分子在吸附树脂上的吸附等温线均符合Langmuir模型.吸附温度由293K升至313K时,甲萘酚和甲萘胺在NDA103上的协同吸附效应的变化明显大于NDA100.NDA103树脂结构上的胺基既加强了对甲萘酚的吸附亲和力又增加了甲萘酚的协同吸附系数.     

大连近海沉积物对γ－666的吸附研究

用化学逐级分离法将天然沉积物进行逐级分离。通过γ－６６６与各分级样品间的吸附实验获得了沉积物中各单组分对γ－６６６的吸附等温方程。以单组分吸附等温式为基础，建立了沉积物吸附γ－６６６的多组分吸附等温式。用该多组分吸附等温式获得了沉积物中各组分对γ－６６６的吸附规律、吸附能力及吸附贡献大小等信息。结果表明，多组分吸附等温式具有合理、客观、信息丰富、物理意义明确等特点。     

VOCs气体在活性炭上的二元吸附过程研究

采用穿透曲线法研究了4种VOCs在活性炭上的的二元吸附过程。研究表明:对于甲苯-苯、甲苯-丙酮、甲苯-乙酸乙酯、苯-丙酮、丙酮-乙酸乙酯二元吸附体系,吸附过程存在置换作用,即随着高沸点组分在床层内吸附量的逐渐增加,相对挥发性大的低沸点组分重新汽化而脱附,出现高沸点组分置换低沸点组分的现象,表现为被置换组分的穿透曲线上出现峰值。之后随着高沸点组分吸附趋于饱和,置换作用停止,低沸点组分吸附也趋于平衡。但对于沸点相近的苯-乙酸乙酯二元体系,吸附过程没有明显的置换现象。吸附量的计算结果表明,有机物在二元体系中的吸附量较同等条件时的单组分吸附量均有不同程度的降低,其中被置换组分降低程度较大,但总吸附量可近似按照浓度为二元组分总浓度低沸点组分的平衡吸附量的近似法计算,平均误差为7.9%。     

DMF在大孔吸附树脂上的吸附热力学及动力学研究

研究了大孔吸附树脂吸附N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的热力学与动力学特性.经过初步筛选,发现NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂对DMF具有良好的吸附与再生性能.在温度为298、和318K条件下分别测定了吸附平衡数据并应用Freundlich和Langmiur等温吸附方程进行拟合,结308果表明,DMF在NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂上的吸附平衡符合Freundlich等温吸附方程.在此基础上,通过热力学分析发现ΔH>0、ΔG<0、ΔS>0,表明DMF在大孔吸附树脂上的吸附属于可自发进行的物理吸附,吸附过程吸热,但吸附热较小,温度对吸附过程的影响较小.吸附动力学研究中分别采用一级速率方程、准二级速率方程和二级速率方程对吸附过程进行模拟,结果表明,准二级动力学方程的计算值与实验值吻合良好,适合描述NKA-Ⅱ型大孔吸附树脂对DMF的吸附过程.     

超高交联吸附树脂的孔结构对CS2的吸附-脱附的影响

以苯乙烯为单体、二乙烯苯为交联剂、氯甲醚为氯甲基化试剂,通过改变致孔剂(甲苯或者液体石蜡)种类和交联剂用量,合成出具有不同孔结构的系列超高交联吸附树脂.柱穿透吸附实验结果表明,超高交联吸附树脂对CS₂的吸附量与0.4～1nm之间的微孔体积有关,而与比表面积、微孔体积(0～2nm)无明显相关性;程序升温脱附实验结果表明,当吸附树脂具有更高比例的中孔和大孔孔容时,CS₂脱附的峰值温度更低,脱附更容易.     

大孔吸附树脂处理工业废水研究进展

在介绍了大孔吸附树脂的结构、吸附原理和分类,以及论述了国内外采用大孔吸附树脂处理苯胺、苯肼、含酚、含苯甲酸衍生物、含萘衍生物和含锌离子等废水具有很好的吸附-解吸特性的基础上,深入探讨了大孔吸附树脂处理废水的优点和影响因素,并指出大孔吸附树脂在工业废水的处理上是一种非常具有应用前景的新型吸附材料。     

2种吸附剂对壬基酚聚氧乙烯醚吸附行为研究

该文研究了2种不同性质的吸附剂XAD-4大孔吸附树脂和活性炭对NPn EO的吸附行为。实验结果表明:2种吸附剂对NPn EO都具有一定的吸附作用,XAD-4对NPn EO的吸附效果好于活性炭。通过对2种吸附剂进行等温吸附研究发现,升高温度,XAD-4对NPn EO的吸附量增大;活性炭的吸附能力受温度影响不显著。采用Langmuir方程和Freundlich方程对NPn EO在2种吸附剂上的吸附行为进行等温方程拟合,结果表明,吸附等温线都更加符合Langmuir方程,相关系数大于0.99,属于单层分子吸附。动力学研究结果表明:NPn EO在XAD-4和活性炭上的吸附符合准二级动力学方程,相关系数大于0.99。     

两种介孔分子筛动态吸附VOCs的研究

采用模板剂法制备了孔道规整、大比表面积的2种介孔分子筛MCM-41和SBA-15,并以甲苯、二甲苯、三甲苯为吸附对象,考察了介孔分子筛动态吸附VOCs的性能.结果表明,增加VOCs分子尺寸和浓度,降低床层温度可大幅提高介孔分子筛吸附性能.SBA-15由于介孔壁上的微孔结构适合吸附低浓度、小分子VOCs;MCM-41更适合吸附高浓度、大分子VOCs.TPD脱附试验表明,VOCs在介孔材料表面150℃下就能基本脱附完全.     

Adsorption of catechol from aqueous solution by aminated hypercrosslinked polymers

Adsorption of catechol from aqueous solution with the hypercrosslinked polymeric adsorbent NDA-100 and its derivatives AH-1,AH-2 and AH-3 aminated by dimethylamine, the commercial resin Amberlite XAD-4 and weakly basic anion exchanger resin D301 was compared. It was found that the aminated hypercrosslinked resins had the highest adsorption capacities among the tested polymers. The empirical Freundlich equation was successfully employed to describe the adsorption process. Specific surface area and micropore structure of the adsorbent, in company with tertiary amino groups on matrix affected the adsorption performance towards catechol. In addition, thermodynamic study was carried out to interpret the adsorption mechanism. Kinetic study testified that the tertiary amino groups on the polymer matrix could decrease the adsorption rate and increase the adsorption apparent activation energy.     

高分子树脂与介孔分子筛吸附-脱附VOCs性能对比

采用溶剂热法制备介孔聚二乙烯基苯(PDVB)树脂,并以介孔分子筛MCM-41、SBA-15为参照,从吸附-脱附甲苯、邻二甲苯、均三甲苯性能和高湿度下的疏水性能方面对其进行对比研究.结果表明,PDVB具有最大的比表面积1219.1m2/g,其对低浓度甲苯吸附量约为介孔分子筛的2倍,同时吸附性能几乎不受水汽影响.随着VOCs分子尺寸增加,3种吸附剂对VOCs的饱和吸附量均有所增加,但PDVB的穿透吸附量明显高于分子筛.热重分析表明,在200℃以下3种吸附剂上吸附的有机分子均能脱附完全,具有优良的脱附再生性能.     

PDMS基涂层活性炭对甲苯、苯和丙酮吸附研究

活性炭疏水性改性是提高其对含水VOCs选择性吸附的重要手段,然而这种改性方法对活性炭吸附不同VOCs的效果研究较少.采用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)对活性炭进行改性处理,并利用BET、Boehm滴定等方法对活性炭进行表征.采用动态吸附法,利用Yoon-Neslon吸附理论模型研究了不同相对湿度条件下,PDMS改性活性炭对VOCs(甲苯、苯、丙酮)吸附穿透曲线、饱和吸附量的影响及关键影响因素.结果表明:PDMS改性活性炭BET比表面积、微孔容积和表面酸碱官能团含量均有减少;经PDMS改性后,活性炭表面疏水性增大.动态吸附实验结果表明:PDMS改性前后活性炭吸附甲苯、苯、丙酮穿透曲线均符合Y-N模型;随着相对湿度增大,未经改性的活性炭(Bare-AC)对甲苯、苯和丙酮吸附速率降低、平衡吸附量减少,PDMS改性活性炭对甲苯、苯分子吸附速率和选择吸附能力提高,其中PDMS改性的活性炭(PDMS/AC-250)对甲苯、苯吸附量为相同条件下Bare-AC的1.86(甲苯)、1.92(苯)倍,但对丙酮分子提高不明显;结合表征结果分析,PDMS改性活性炭对VOCs分子吸附主要依靠化学吸附,同时与VOCs分子极性有关.     

孔径调变对MCM-41分子筛吸附VOCs性能的影响

采用3种不同碳链长度的季铵盐表面活性剂C_nTAB(n=8,12,16)为模板剂,分别合成8-MCM-41、12-MCM-41和16-MCM-41介孔分子筛,并以甲苯、邻二甲苯、均三甲苯为吸附对象,考察了介孔分子筛动态吸附VOCs的性能.结果表明,通过减少表面活性剂的碳链长度,可以成功地把MCM-41分子筛的孔径调变为4.1、3.2和2.4 nm.吸附实验结果表明,当MCM-41孔径减小时,其对低浓度甲苯、邻二甲苯的吸附量大幅上升,均三甲苯存在孔道扩散效应,其吸附量增加不明显.吸附等温线表明,在2.4 nm孔道内,3种芳烃分子均属于典型的Langmuir单分子层吸附;当孔径大于2.4 nm时,芳烃分子出现明显的多层吸附和毛细凝聚现象.     

树脂吸附法处理黄连素模拟废水

利用树脂吸附法对黄连素模拟废水进行了试验研究,对5种大孔吸附树脂进行初步筛选,从中优选出最佳吸附树脂(大孔树脂H103)。考察了pH和树脂投加量对吸附效果的影响,绘制了动力学曲线和吸附等温线。结果表明:在黄连素浓度为1 000 mg/L,最佳初始pH为7.0的条件下,树脂最佳投加量为3.0 g。在最佳pH条件下,吸附等温线可用Freundlich等温吸附方程描述。     

胺基树脂吸附去除水中的壬基酚聚氧乙烯醚

使用氯球作为前驱体与二乙烯三胺在回流条件下反应合成一种胺基树脂,对胺基树脂的特征进行了表征,并研究了胺基树脂对水中的壬基酚聚氧乙烯醚(NP₁₀EO)的吸附行为.树脂的红外、元素分析及比表面积与平均孔径分析结果表明,胺基官能团成功地嫁接到树脂表面,胺基浓度为5.6 mmol/g,且胺基树脂的比表面积较氯球有较大增加.胺基树脂对NP₁₀EO的吸附等温线表明,温度的升高有利于吸附,在35 ℃下胺基树脂对NP₁₀EO的最高平衡吸附量达58.36 mg/g.采用Langmuir方程和Freundlich方程用于吸附等温线的解释,结果表明,吸附等温线更加符合Langmuir模型,相关系数(R2)均大于0.98. NP₁₀EO在胺基树脂上的吸附符合准二级动力学方程,初始ρ(NP_10EO)越低达到吸附平衡所需时间越短,初始ρ(NP_10EO)为9.41 mg/L的溶液能在2 h内达到吸附平衡.      

Comparison of dynamic adsorption/desorption characteristics of toluene on different porous materials

Four different types of adsorbents, SBA-15, MCM-41, NaY and SiO₂, were used to study the dynamic adsorption/desorption of toluene. To further investigate the influence of pore structure on its adsorption performance, two SBA-15 samples with different microspores were also selected. It is shown that microporous material NaY has the largest adsorption capacity of 0.2873 mL/g, and the amorphous SiO₂ exhibits the least capacity of 0.1003 mL/g. MCM-41 also shows a lower break through capacity in spite of the relatively small pore diameter, because it can not provide the necessary small geometric confinement for the tiny adsorbates. However, the mesoporous SBA-15 silica with certain micropore volume shows relatively higher adsorption capacity than that of MCM-41 silica. The presence of micropores directly leads to an increase in the dynamic adsorption capacity of toluene. Although NaY has the highest adsorption capacity for toluene, its complete desorption temperature for toluene is high (>350℃), which limits its wide application. On the contrary, mesoporous silica materials exhibits a good desorption performance for volatile organic compounds at lower temperatures. Among these materials mesoporous SBA-15 samples, with a larger amount micropores and a lower desorption temperature, are a potentially interesting adsorbent for the removal of volatile organic compounds. This behavior should been related with the best synergetic effect of mesopores and micropores.     

对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂对双酚A的吸附性能

用二氯乙烷为溶剂,用FeCl3为催化剂,使氯球和对乙酰氨基酚发生Friedel-Crafts反应制得了对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂,对其结构进行了表征,研究乙酰氨基和酚羟基二类氢键作用位点修饰的后交联树脂对双酚A的吸附性能.结果表明,红外光谱显示对乙酰氨基酚已被成功地修饰在后交联树脂上.对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂与氯球相比,BET比表面积、孔容明显增大,孔径明显变小.对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂对双酚A的吸附量明显高于75%活性炭的聚砜微球对双酚A的吸附量.对乙酰氨基酚修饰的后交联树脂对双酚A的吸附为放热、自发的过程;树脂可以用100%酒精解吸,解吸率为99.92%;吸附动力学数据符合一级吸附速率方程,颗粒内扩散是吸附速率的主要控制步骤,吸附速率同时还受液膜扩散的影响.