吸附树脂吸附动力学研究

摘要

该文有针对性地合成了三种孔结构不同的聚苯乙烯型吸附树脂:大孔聚苯乙烯型、凝 胶后交联聚苯乙烯型和大孔后交聚苯乙烯型吸附树脂,并对这三种树脂的吸附动力学性质进行了详细研究,提出了适应的吸附动力学模型.在吸附过程为粒扩散控制时,通过考察树脂孔结构参数(如孔径、比表面、孔隙分数等)变化时粒扩散速度的变化,以实验结果说明了影响粒内扩散速度的主要因素,确定了粒内扩散过程的控速步骤.在吸附过程为膜扩散控制时,通过考察树脂表面结构对吸附速度的影响,确定了膜扩散速度的影响因素.对于大孔聚苯乙烯型吸附树脂,其内部是清晰的两相结构-孔和固相骨架.Boyd等的拟匀相结构模型并不完全适用于大孔吸附树脂,为此,研究人员提出了适宜的粒扩散模型-表面扩散和孔扩散模型.对于凝胶后交联聚苯乙烯吸附树脂,孔形成机理特殊,其内部可看成是近似均匀的、高度交联的网状结构.由于此类树脂的孔是由Friedel-Crafts反应生成的刚性交联桥组成的,因而孔径远小于大孔聚苯乙烯型吸附树脂.对于大孔后交联聚苯乙烯型吸附树脂,内部存在两种孔分布的孔-大孔和微孔,因而其粒内扩散可分为大孔扩散和微孔扩散.另外,研究选取了不同分子量的吸附质分子(如苯酚、β-萘酚、荧光素、芦丁、甜菊糖等)考察了吸 附质分子尺寸对吸附树脂吸附动力学性质的影响.

目录

摘要

Abstract

第一章前言

一.吸附动力学研究的意义

二.吸附动力学研究的内容

三.吸附动力学的研究现状

四.课题的提出和设计思路

参考文献

第二章大孔聚苯乙烯型吸附树脂吸附动力学研究

一.前言

二.实验部分

三.扩散方程的建立和求解

四.结果与讨论

1.不同致孔剂用量时树脂物理性质的比较

2.吸附等温线的测定

3.测定苯酚时的标准工作曲线的测定

4.不同时间下吸附量q及F-t曲线的测定

5.吸附过程速度控制步骤的确定

6.树脂孔结构对粒内扩散速度的影响以及粒扩散控速步骤的确定

7.粒扩散常数B和有效粒扩散系数De的测定

8.树脂表面孔隙分数对膜扩散速度的影响

9.有效膜扩散系数De1和膜扩散系数D1的测定

五.结论

参考文献

第三章凝胶后交联聚苯乙烯型吸附树脂吸附动力学研究

一.前言

二.实验部分

三.扩散方程的建立

四.结果与讨论

1.树脂物理性质的测定

2.吸附等温线的测定

3.测定苯酚时的标准工作曲线的测定

4.不同时间下吸附量q及F-t曲线的测定

5.吸附过程速度控制步骤的确定

6.比表面、孔径对粒内扩散速度的影响及粒内扩散控制步骤的确定

7.吸附平衡常数k的影响

8.粒扩散常数B和有效粒扩散系数De的测定

9.膜扩散系数D1的测定

五.结论

参考文献

第四章大孔后交联聚苯乙烯型吸附树脂吸附动力学研究

一.前言

二.实验部分

三.扩散方程的建立

四.结果与讨论

1.树脂物理性质的测定

2.吸附等温线的测定

3.测定苯酚时的标准工作曲线的测定

4.不同时间下吸附量q、吸附平衡常数k和F-t曲线的测定

5.吸附过程速度控制步骤的确定

6.粒内扩散控制步骤的确定

7.粒扩散常数B和有效粒扩散系数De的测定

8.膜扩散系数D1的测定

五.结论

参考文献

第五章吸附质分子大小对吸附动力学性质的影响

一.前言

二.实验部分

三.扩散方程的建立和求解

四.结果与讨论

1.标准工作曲线的测定

2.吸附等温线的测定

3.不同时间下的吸附量q及F-t曲线的测定

4.吸附过程扩散扩散控制步骤的确定

5.树脂内部结构与吸附质分子尺寸的相对关系对粒内扩散行为的影响

6.粒扩散常数B和有效粒扩散系数De的测定

7.吸附质分子尺寸对膜扩散行为的影响

8.膜扩散常数R及膜扩散系数D1的测定

五.结论

参考文献

符号说明

全文结论

致谢