吸附热力学

摘要： 通过研究吸附材料投加浓度、吸附过程反应时间以及初始刚果红废水浓度对吸附效果的影响,对烟秆渣吸附过程的动力学和热力学进行了分析,建立了吸附模型。结果表明:烟秆渣吸附刚果红的吸附平衡时间为40~120 min,最大平衡吸附量为61.5 mg/g。烟秆渣吸附刚果红符合二级动力学模型,随着浓度的增大,速率常数不断减小。烟秆渣吸附刚果红过程中ΔH>0,说明吸附过程中体系吸热,ΔG0说明烟秆渣吸附刚果红过程中固液界面的无序性和混乱度在增加。

摘要： 本研究在热解炭表面接枝间苯二胺和烯丙基磺酸钠制得两性热解炭,采用静态吸附实验和吸附动力学实验对水中3-羟基甲苯的吸附行为进行研究,并用吸附热力学和吸附动力学来探讨用两性热解炭吸附3-羟基苯甲酸的机理。结果表明:3-羟基苯甲酸用两性热解炭来吸附表现出良好的吸附性能。通过对模型的拟合便于分析吸附剂的吸附特征,采用Langmuir方程,该过程属于化学吸附,热力学参数计算结果表明,吸附3-羟基苯甲酸的焓变(∆H)为17.13 kJ/mol,熵变(∆S)为73.47 J/(mol∙K)。

摘要： 制备了壳聚糖、SiO_(2)改性Fe_(3)O_(4)磁性复合材料,并用于亚甲基蓝的吸附研究.利用FT-IR,XRD,BET和VSM等手段表征了材料的结构和形貌.结果表明,壳聚糖、SiO_(2)成功修饰在Fe_(3)O_(4)磁性材料表面,新制备磁性复合材料具有较大的比表面积和多孔结构,且饱和磁化强度为85.84 emu/g,磁响应明显;新材料对亚甲基蓝的吸附动力学数据与准二级动力学方程拟合较好,等温吸附过程符合Freundlich等温模型.

摘要： 为了提高羟基磷灰石的分散性,通过水热法合成羟基磷灰石粉体。通过添加柠檬酸提高样品的分散度、降低晶粒尺寸,从而提高在模拟水样中的除氟效率。通过单因素试验和响应面法对羟基磷灰石的水热合成工艺条件进行主要参数优化,并利用红外光谱、扫描电镜、能量色散X射线光谱、比表面积及孔隙分析和X射线衍射仪等表征了不同柠檬酸添加比例下水热合成羟基磷灰石。结果表明,柠檬酸的加入会显著影响羟基磷灰石在纳米尺度下的微观形貌。利用Box-Behnken设计的3因素3水平响应面试验确定水热法合成羟基磷灰石的最佳参数为:水热温度147°C、水热时间8 h、柠檬酸添加量0.5%,在最佳工艺条件下,成功得到高分散度的纳米羟基磷灰石,针对模拟水样(氟离子质量浓度为6 mg/L)除氟效率达44.6%,除氟容量为2.678 mg/g,高于同等测试条件下的市售羟基磷灰石测试值(1.437 mg/g)。吸附过程的热力学研究表明,Langmuir等温模型拟合效果要优于Freundlich模型。计算热力学参数可知,所制备的羟基磷灰石对氟离子的吸附是自发(ΔG^(0)0)的过程。羟基磷灰石对氟离子的吸附符合准二级反应动力学过程。通过造粒成型及连续吸附装置对所制羟基磷灰石样品进行评价,出水氟离子质量浓度连续9 d保持在1.0 mg/L以下,该吸附剂具有良好除氟效果。

摘要： 水泥浆粉含有可吸附重金属离子的成分,可作为吸附剂来处理重金属离子废水。本文利用硅酸盐水泥制备了不同水化龄期的水泥浆粉来处理含Pb^(2+)废水,通过X射线衍射仪、同步热分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪等测试方法,研究了水泥浆粉龄期、浆粉用量、Pb^(2+)浓度、pH值、温度、时间对Pb^(2+)去除效果及吸附行为的影响。结果表明,水泥浆粉对废水中的Pb^(2+)去除率普遍大于80%。在35°C、pH=2、吸附时间200 min时,0.04 g水灰比为0.50、水化龄期为60 d的水泥浆粉对初始浓度为700 mg/L的Pb^(2+)溶液的Pb^(2+)去除率为96.06%,吸附容量为336.22 mg/g。水泥浆粉对Pb^(2+)的吸附热力学符合Freundlich吸附等温模型,吸附动力学符合拟一级动力学模型。

摘要： 为了增强在高碱溶液体系中选择性除砷的效果,通过砷的硫代实验提升砷酸根离子与氢氧根离子的差异性,采用碱性阴离子树脂对硫代砷酸盐进行吸附,并考察液固比(溶液体积与树脂质量之比)、反应温度、反应时间、溶液p H对除砷效果的影响。研究结果表明:硫代实验后,溶液体系中的含砷组分主要以一硫代砷酸盐的形式存在;在液固比为10:1、反应温度为25°C、反应时间为150 min、pH为12.5的条件下,树脂对一硫代砷酸盐的吸附效率为86.54%;树脂吸附一硫代砷酸盐的过程遵循Langmuir模型和准二级动力学模型,吸附过程主要以化学吸附为主,最大吸附量为33.37 mg/g。

摘要： 为研究溴氰虫酰胺(CNAP)在土壤中的吸附特性,在5种不同类型的土壤上进行吸附动力学和吸附热力学试验,探究了土壤性质和溶液初始pH对吸附行为的影响。结果表明,CNAP的吸附动力学符合Elovich方程,0~12 h快速吸附,平衡吸附时间为48 h,1 mg·L^(-1)时的平衡吸附量为1.21~2.40 mg·kg^(-1)。不同土壤对CNAP的吸附等温线符合Freundlich方程,25°C下Freundlich吸附常数范围为1.11~4.97,与有机质含量呈显著正相关(P<0.05),与黏粉粒含量正相关。通过热力学试验发现,CNAP的吸附是吸热反应,吸附Gibbs自由能变为负值,升高温度有利于吸附发生,吸附焓变小于40 kJ·mol^(-1),属于物理吸附。初始pH显著影响潮土、褐土、红壤土对CNAP的吸附量,吸附量随着pH的升高先增大后降低,最适吸附pH为4~5,黑土和水稻土不受初始pH的影响。CNAP在土壤中的吸附量与有机质含量呈显著正相关,计算模拟表明CNAP和黄腐酸能形成较强的氢键。研究表明不同土壤对CNAP有不同的吸附特性,提高土壤有机质含量、升高温度、增加黏粉粒含量有利于吸附。

摘要： 研究了吸附时间、吸附剂浓度、体系pH值、离子强度、温度、动力学、热力学等不同影响因素在Na基膨润土对Pb吸附过程中的影响。实验结果证明,Na基膨润土可在较短时间内完成对Pb的吸附,假二级动力学速率方程很好地模拟了相关数据。随着体系吸附剂浓度的增加,提供了更多的吸附点位,从而促进了Na基膨润土对Pb的吸附。较低的p H反应体系有利于Pb的吸附。热力学数据证明,Na基膨润土对Pb的吸附是一个吸热过程,较高的温度促进了吸附过程的进行。

摘要： 以十八水合硫酸铝为铝源,尿素为沉淀剂,采用水热合成法制备γ-AlOOH吸附剂,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和N_(2)吸附−脱附法对γ-AlOOH的显微结构与形貌,以及对酸性大红GR的吸附性能进行分析与测试,研究吸附时间、酸性大红GR溶液的初始pH和初始质量浓度对γ-AlOOH吸附酸性大红GR的影响。结果表明,γ-AlOOH吸附剂为核−壳微米花分级结构,纯度较高,比表面积为205.07 m^(2)/g,平均孔径为3.07 nm。在酸性大红GR溶液的初始质量浓度为300 mg/L、体积为200 mL、pH值为2、温度为25°C条件下,1 gγ-AlOOH吸附剂对酸性大红GR的吸附量达470.65 mg,酸性大红GR脱除率为78.44%,吸附过程的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附热力学符合Langmuir热力学模型;经过8次循环吸附后,1 g再生吸附剂对质量浓度为300 mg/L的溶液中酸性大红GR的吸附量仍达到422.57 g,脱除率为70.43%。

摘要： 以给水污泥为吸附剂,采用单因素实验,考察了多种因素对含磷废水中磷去除效果的影响.在磷初始浓度为50mg·L-1、吸附剂投加量20 g·L-1、pH值为4.5、吸附时间10h的条件下,磷去除率达93.15％.采用Lagergren一级动力学模型、伪二级动力学模型、颗粒内扩散模型、双常数模型,对吸附效果进行拟合分析.动力学研究结果表明,各浓度的实验数据均能较好地符合伪二级动力学模型.当磷溶液的初始浓度为50mg·L-1时,实验结果符合一级动力学模型;当磷溶液的初始浓度分别为100mg·L-1、150mg·L-1时,颗粒内扩散模型和双常数模型对实验结果有较好的拟合效果.Langmuir和Freundlich等温吸附模型均符合污泥活性炭对含磷废水的吸附特性,热力学参数的计算结果表明,该吸附过程是自发的吸热反应.

摘要： 本论文较为系统地研究了以CTFs作为吸附材料用于去除有毒有机污染物方面的应用。研究了其对双酚A及氯酚类化合物的吸附动力学和吸附热力学，以及离子强度、pH值、温度对吸附的影响。探讨了CTFs材料的结构和性质与有毒有机污染物的性质对选择性吸附和吸附效率的影响，并对CTFs与吸附物质之间相互作用的机理进行了初步讨论。还对所合成的CTFs材料进行热重分析，发现合成的CTFs材料在低于220°C的时候骨架结构比较稳定。这说明CTFs对双酚A及氯酚类化合物的吸附过程较符合Freundlieh吸附等温式模型，同时也间接证明了CTFs对双酚A及氯酚类化合物的吸附可能是由多种因素综合作用的结果。

摘要： 采用正交试验方法,考察羧基荧光素上染锦纶的最佳工艺条件,探讨该荧光染料在锦纶织物上的吸附热力学,分析染色织物的颜色性能.参照欧洲警示服EN471标准探讨羧基荧光素染色织物的应用价值.

摘要： 十溴二苯醚（Decabrominated Diphenyl Ether，BDE-209）作为添加型溴阻燃剂被广泛应用于家 具、汽车、电线、电缆等行业中。BDE209在产品中以游离态存在，因此在生产、使用和废弃的过程中易释放至环境中，目前在大气圈、水圈和生物圈中都能检出BDE209。它具有低挥发性、低水溶性的特点，易吸附在距污染源较近的河流底泥或土壤中，在微生物的作用下有可能降解生成低溴代二苯醚。另外在适当条件下，BDE209有可能重新释放出来，造成二次污染。本文从热力学的角度研究了BDE209在水中被蒙脱石吸附的过程，旨在为BDE209在天然水体中的迁移转化、环境归宿和环境治理提供理论依据。

摘要： 研究了纳米二氧化钛对铊的固相萃取的性能,考察了吸附的最佳pH值,吸附热力学吸附容量。试验结果表明：在最佳pH条件下,铊定量、快速地被吸附在纳米二氧化钛材料上；其2°C,20°C,40°C时最大吸附容量分别为3.44,4.10,4.88 mg·g-1；等温吸附线呈现可逆的Langmuir吸附形式。考察了吸附反应的焓变△H0和熵△S0均为正值,△G0为负值,说明该过程是自发的吸热反应。被吸附在纳米二氧化钛上的金属离子能采用100°C水浴恒温10 min定量洗脱,其回收率达到98.24％。本法对铊的检出限为0.49μg·L-1,相对标准偏差(RSD)为6.2％,该方法已成功地应用于实际水样和多金属结核样品GBW 07296的测定。

摘要： 采用正交试验方法，考察羧基荧光素上染锦纶的最佳工艺条件，探讨该荧光染料在锦纶织物上的吸附热力学，分析染色织物的颜色性能。参照欧洲警示服EN471标准探讨羧基荧光素染色织物的应用价值。

摘要： 采用混联法氧化铝生产工艺产生的赤泥对废水中的磷进行吸附试验.考察了含磷模拟废水的pH值对磷吸附量的影响;根据不同温度及时间对吸附量的影响拟合得到吸附动力学及热力学方程.结果表明:赤泥对磷的吸附过程受pH值影响较小,2＜ pH＜13 范围内,磷去除率均大于86%.吸附过程符合Elovich反应动力学模型,吸附机理复杂,液膜扩散过程是其吸附控制步骤，45°C时饱和吸附量为14.82mg/g.表观活化能Ea=11kJ/mol.吸附符合Langmuir等温吸附,饱和吸附容量随着温度的升高而增加.吸附热力学参数ΔG0,ΔS>0,为自发的、吸热的、化学吸附过程.

摘要： 本文采用某给水厂污泥对含甲基橙为50mg/L的模拟染料废水进行了吸附性能的研究。结果表明，给水厂污泥可吸附处理染料废水，吸附量可达0.76mg/g。动力学研究结果表明，给水厂污泥对甲基橙的吸附符合二级吸附动力学模型，通过模型计算出的二级吸附速率常数(k2)为0.058g·mg-1·min-1；热力学研究结果表明，吸附过程可以用Freundlich方程描述，相关系数在0.89以上；计算吸附热力学参数：吸附自由能（ΔG）、吸附熵（ΔS）和吸附焓（ΔH），给水厂污泥对甲基橙的ΔH为-0.009kJ·mol-1，ΔG和ΔH均为负值，表明吸附为一自发的放热过程。

摘要： 用酒石酸改性玉米芯,利用改性玉米芯吸附水中的Cu2-和Pb2-.实验结果表明,吸附过程更加能够符合准二级动力学方程,且随温度的升高,吸附越容易进行,吸附过程表观活化能较小,说明该过程具有物理吸附的属性.吸附规律能够更好地用Freundlich方程所描述,且△G＜0,△H＞0,△S＞0,说明吸附是自发、吸热、熵增的过程,温度的升高有利于吸附反应的进行.再生实验结果表明玉米芯再生性能良好.本实验对于重金属的去除具有一定的参考价值.

摘要： 用酒石酸改性玉米芯,利用改性玉米芯吸附水中的Cu2-和Pb2-.实验结果表明,吸附过程更加能够符合准二级动力学方程,且随温度的升高,吸附越容易进行,吸附过程表观活化能较小,说明该过程具有物理吸附的属性.吸附规律能够更好地用Freundlich方程所描述,且△G＜0,△H＞0,△S＞0,说明吸附是自发、吸热、熵增的过程,温度的升高有利于吸附反应的进行.再生实验结果表明玉米芯再生性能良好.本实验对于重金属的去除具有一定的参考价值.

摘要： 用酒石酸改性玉米芯,利用改性玉米芯吸附水中的Cu2-和Pb2-.实验结果表明,吸附过程更加能够符合准二级动力学方程,且随温度的升高,吸附越容易进行,吸附过程表观活化能较小,说明该过程具有物理吸附的属性.吸附规律能够更好地用Freundlich方程所描述,且△G＜0,△H＞0,△S＞0,说明吸附是自发、吸热、熵增的过程,温度的升高有利于吸附反应的进行.再生实验结果表明玉米芯再生性能良好.本实验对于重金属的去除具有一定的参考价值.

摘要： 本发明提供一种吸附剂热力学及动力学参数自动测量方法，通过自动控制装置控制吸附过程在密封压力容器中进行，自动测取压力变化的动态过程以及温度分布的动态过程，获取气-固吸附过程的压力和温度数据，根据压力和温度的动态变化，通过建立吸附柱质量守恒和热量守恒方程组，由最小二乘法曲线拟合求得吸附剂的热力学及动力学参数，并由自动控制装置控制实验自动反复进行。一种实施上述方法的装置，包括恒温槽、充气柱、控制阀、压力传感器、加热器、温度传感器、控温构件、真空构件、自动控制装置；本发明随机误差小，实施容易、方便，可同时获取吸附过程较多的热力学及动力学动态参数，并能够在较宽的温度、压力范围内实施，所测数据准确性较好。

摘要： 一种用于冷却或加热包含液体或半液体类型的食品的至少第一容器(22)的热力学系统，包括采用热交换器流体的回路，并且至少具有：‑压缩机(2)，其具有用于所述热交换器流体的至少一个入口(I)和用于所述热交换器流体的一个出口(U)；‑连接到所述压缩机(2)的出口(U)的第一热交换器(3)；‑连接到所述第一热交换器(3)的出口的至少一个第一膨胀元件(4a)；‑第二热交换器(5a)，其能与所述第一容器(22)相关联并且具有连接到所述至少一个第一膨胀元件(4a)的出口的入口(5a')；‑返回管道(6)，其具有连接到第二热交换器(5a)的出口的入口部分(6')和连接到压缩机(2)的入口(I)的出口部分。

摘要： 本发明涉及核动力学，并可在含铅的液态金属冷却剂发电站中，尤其是在快中子反应堆中使用。所提供的具有设置在反应堆壳体的“热的”和“冷的”区域内的连续运行的氧气热力学活度传感器的核反应堆、监测冷却剂中氧气的热力学活度的方法和系统以及附加的定期运行的传感器能够对在任何规定的运行模式下的液态金属冷却剂中氧气的热力学活度是否维持在规定的数值进行持续监测。

摘要： 本发明公开了一种间接换热变温吸附碳捕集技术的热力学碳泵循环构建方法，以循环系统中吸附剂材料、吸附相和烟气的物性为基础，构建一循环过程，所述循环构建包括吸附过程、预热过程、脱附过程和预冷过程；所述循环过程是以二氧化碳吸附量‑二氧化碳分压‑温度三者的关系呈现，并按照该循环过程设计间接换热变温吸附碳捕集系统；本发明中还可以将所述循环过程由二氧化碳吸附量‑二氧化碳分压‑温度三者的关系转换为以二氧化碳分压值的对数值‑温度的倒数的负数‑二氧化碳吸附量三者的关系呈现。本发明将热力学研究方法应用在碳捕集技术领域里，其中热力学碳泵循环作为一种热力学思想的“量化规尺”，可有效挖掘碳捕集技术的节能潜力。

摘要： 本发明提供一种吸附剂热力学及动力学参数自动测量方法，具体为控制吸附过程在密封压力容器中进行，测取压力变化的动态过程以及温度分布的动态过程，获取气—固吸附数据，进而求得吸附剂的热力学及动力学参数，并由控制装置控制实验自动反复进行；一种实施上述方法的装置，包括充气柱、吸附柱、恒温槽、真空构件、加热器、控制阀、压力传感器、温度传感器、自动控制构件；本发明所引入的随机误差小，实施容易、方便，可同时获取吸附过程较多的热力学及动力学动态参数，并能够在较宽的温度、压力范围内实施，与实际工业过程条件较为接近，所测数据准确性较好，可以较全面地反映了吸附剂的性能，可使用到吸附剂的制备与生产、应用与研究等部门，应用前景较好。

摘要： 一种用于冷却或加热包含液体或半液体类型的食品的至少第一容器(22)的热力学系统，包括采用热交换器流体的回路，并且至少具有：‑压缩机(2)，其具有用于所述热交换器流体的至少一个入口(I)和用于所述热交换器流体的一个出口(U)；‑连接到所述压缩机(2)的出口(U)的第一热交换器(3)；‑连接到所述第一热交换器(3)的出口的至少一个第一膨胀元件(4a)；‑第二热交换器(5a)，其能与所述第一容器(22)相关联并且具有连接到所述至少一个第一膨胀元件(4a)的出口的入口(5a')；‑返回管道(6)，其具有连接到第二热交换器(5a)的出口的入口部分(6')和连接到压缩机(2)的入口(I)的出口部分。

摘要： 本发明涉及核动力学，并可在含铅的液态金属冷却剂发电站中，尤其是在快中子反应堆中使用。所提供的具有设置在反应堆壳体的“热的”和“冷的”区域内的连续运行的氧气热力学活度传感器的核反应堆、监测冷却剂中氧气的热力学活度的方法和系统以及附加的定期运行的传感器能够对在任何规定的运行模式下的液态金属冷却剂中氧气的热力学活度是否维持在规定的数值进行持续监测。

摘要： 本发明公开了一种基于热力学模型的变压吸附装置，包括出气管、进气管、上罩体、下罩体、冷气管Ⅰ、冷气管Ⅱ、上壳体、下壳体、环形凹槽Ⅰ、环形凹槽Ⅱ、钢丝网Ⅰ、钢丝网Ⅱ、分子筛、隔板、分流罩Ⅰ、单项电磁阀、分流罩Ⅱ、支架Ⅰ、温度传感器Ⅰ、支架Ⅱ、温度传感器Ⅱ。本发明通过增加冷气管使得氧气分离腔内保持恒温，增大分子筛吸附量、充分利用分子筛；并通过增加分流罩使得气体与沸石分子筛更加充分地接触进行吸附；具有结构简单、设计合理、操作方便、降低成本、提高氧气纯度等的优点。

摘要： 本发明公开了一种间接换热变温吸附碳捕集技术的热力学碳泵循环构建方法，以循环系统中吸附剂材料、吸附相和烟气的物性为基础，构建一循环过程，所述循环构建包括吸附过程、预热过程、脱附过程和预冷过程；所述循环过程是以二氧化碳吸附量‑二氧化碳分压‑温度三者的关系呈现，并按照该循环过程设计间接换热变温吸附碳捕集系统；本发明中还可以将所述循环过程由二氧化碳吸附量‑二氧化碳分压‑温度三者的关系转换为以二氧化碳分压值的对数值‑温度的倒数的负数‑二氧化碳吸附量三者的关系呈现。本发明将热力学研究方法应用在碳捕集技术领域里，其中热力学碳泵循环作为一种热力学思想的“量化规尺”，可有效挖掘碳捕集技术的节能潜力。

摘要： 本发明公开了一种建立湿气源碳捕集竞争吸附性热力学评价框架的方法，包括竞争吸附顺序推演和主要热力学驱动力的贡献项分析。该评价框架通过确定目标吸附质、确定热力学评价参数以完成多组分竞争吸附热力学过程的吸附顺序推演。其次建立了包括吸附焓变、吸附熵变、吉布斯自由能变的多组分吸附的热力学评价参数判别表，完成对湿气源下碳捕集技术中竞争吸附优先顺序的热力学角度判别。本发明还建立计算方法，并推导出具体的数学表达式。本发明填补了利用重要热力学参数，吉布斯自由能作为竞争吸附过程的热力学评价标准的空白，完善了计算流程与方法，为后续的竞争吸附行为研究提供重要的热力学理论基础。