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Hg在Pd掺杂的CeO2表面吸附和脱除

孟帅琦 , 周劲松 , 王小龙 , 高翔 , 骆仲泱

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2016.08.150359

基于密度泛函理论对Hg在纯CeO2表面的吸附机理进行了理论计算,采用p(3×3)的二维超晶胞模型计算了CeO2 3个不同表面上不同位点对汞的吸附能,计算结果表明,Hg在纯CeO2表面吸附能力较弱,为物理吸附,Hg原子与CeO2未形成有效化学键。为了进一步研究Hg在CeO2表面的吸附机理,计算了Hg在Pd掺杂的CeO2(Pd-CeO2)表面的吸附机理,结果表明,Hg在Pd-CeO2表面吸附能较强,为化学吸附,Hg原子与Pd-CeO2之间形成有效的化学键,说明Pd的掺杂有利于提高CeO2对汞的吸附能力。为了量化纯CeO2和Pd-CeO2的汞脱除效率,对Hg在纯CeO2和Pd-CeO2表面的脱除进行了实验研究。实验结果表明,纯CeO2对汞的脱除效率较低,贵金属Pd的掺杂能够有效提高CeO2的汞脱除效率,与理论计算的结果相符。

关键词: 密度泛函理论 , , CeO2 , Pd-CeO2 , 吸附机理

磺胺甲恶唑对磷酸盐在纳米碳管上吸附的影响

曹艳贝 , 张凰 , 张迪 , 魏超贤 , 郭秉林

环境化学 doi:10.7524/j.issn.0254-6108.2015.11.2015041603

在不同pH下,以纳米碳管(CNTs)为模型吸附剂,探讨磺胺甲恶唑(SMX)对磷酸盐吸附的影响机理.结果表明,磷酸盐在羧基化纳米碳管(MC)上的吸附明显受pH的控制,低pH下表现为高吸附,高pH下表现为低吸附,静电作用可能是控制磷酸盐吸附的主要机制;SMX的加入降低了CNTs对磷酸盐的吸附,归因于直接的点位竞争;由于SMX和磷酸盐形态的变化,可以通过电荷中和或排斥,改变磷酸盐与CNTs之间的静电作用,导致在不同pH下SMX表现出对磷酸盐不同的竞争能力.

关键词: 磷酸盐 , 磺胺甲恶唑 , 纳米碳管 , 吸附机理

001×7阳离子交换树脂吸附氟硅酸钠母液中的钠离子

任新林 , 龙萍 , 吴鉴 , 陈秀敏 , 杨斌

材料导报

研究了001×7阳离子交换树脂吸附氟硅酸钠母液中钠离子的过程.结果表明001×7阳离子交换树脂对氟硅酸钠母液中钠离子的吸附效果很好.测得吸附热力学参数△H=1.60 kJ·m0l-1,△S=15.98J· m0l-1·K-1,△G96=-3.13 kJ·mol-1.动力学研究表明吸附过程主要受颗粒扩散控制,等温吸附遵循Freundlich和Lang-muir吸附等温曲线,理论静态饱和吸附量Q0=20.41 mg·mL-1.

关键词: 001×7阳离子交换树脂 , 钠离子 , 氟硅酸钠母液 , 吸附机理 , 离子交换

pH 值对天然磁铁矿吸附水中Pb2+的影响及吸附机制研究

姜彬慧 , 丽丽 , 赵研 , 方萍 , 马莉 , 胡筱敏

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.23.007

以天然磁铁矿作为吸附材料,通过静态批式实验考查了pH 值对磁铁矿吸附 Pb2+的影响,并研究了该吸附剂对Pb2+的等温吸附动力学特性,同时利用XRF和 SEM对吸附前后的磁铁矿进行表征,探讨该吸附剂去除水中Pb2+的作用机制.研究结果表明,随着反应初始pH 值的增加,磁铁矿对 Pb2+的吸附作用不断增加,当pH 值=6时,其最大吸附率为97.80%.磁铁矿对水中 Pb2+的吸附热力学等温线符合 Lang-muir方程.当吸附剂粒径为120~150μm、用量20 g/L时,在温度30℃,pH 值=5,160 r/min 振荡30 min时其饱和吸附量达16.98 mg/g.磁铁矿对 Pb2+的吸附作用可以用准二级动力学模型Y=0.0986X+0.5435描述,其相关系数R2为0.992,吸附速率常数K2为0.018(g·mg-1)/min.研究结果还表明,磁铁矿所吸附的 Pb 以氧化态形式(PbO 和 Pb2 O3)存在,磁铁矿对 Pb2+的去除机制包括表面沉积、离子交换、物理吸附和化学吸附等综合作用的结果.

关键词: 天然磁铁矿 , Pb2+ , 吸附机制 , pH 值

硫脲对HR-2不锈钢的缓蚀性

余强 , 陈阵 , 魏昶

腐蚀与防护

采用扫描电化学显微镜(SECM)和极化曲线研究了硫脲对HR-2不锈钢在酸性氯化钠溶液中的缓蚀作用.结果表明,硫脲具有明显的缓蚀作用,当溶液中硫脲的摩尔浓度增加到0.75 mmol/L后,缓蚀作用趋于稳定;极化曲线的自腐蚀电位变化微小,采用El-Awady模型拟合确定硫脲在不锈钢表面的吸附是单分子层,一个硫脲分子吸附在多个活性点上.

关键词: 缓蚀剂 , 扫描电化学显微镜 , 塔菲尔曲线 , 吸附机理

唑类缓蚀剂在铜表面的吸附机理

廉兵杰 , 石泽民 , 徐慧 , 赵起锋 , 王木立 , 姜云瑛 , 胡松青

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.12.004

目的 对比三氮唑( TA)和苯并三氮唑( BTA)两种缓蚀剂的缓蚀性能,明确两种缓蚀剂在铜表面的吸附类型,并从实验和分子模拟角度解释其吸附机理. 方法 采用动电位极化曲线法测试两种缓蚀剂的缓蚀效率,采用吸附等温拟合方法确定两种缓蚀剂的吸附类型,采用分子模拟中的量子化学计算方法计算两种缓蚀剂在铜表面的吸附能、形变电荷密度和分波态密度等参数,深入揭示其吸附机理. 结果 在不同浓度下,BTA的缓蚀效率均大于TA. 两种缓蚀剂浓度与覆盖度的关系符合Langmuir吸附模型,其吸附自由能介于-35~-37 kJ/mol之间. BTA在铜表面的吸附能绝对值(顶位为4. 41 eV,桥位为4. 36 eV)要大于TA的吸附能绝对值(3. 28 eV),吸附过程发生了明显的电荷转移,电子云处于两个成键原子之间,且N原子s,p轨道与Cu原子d轨道发生重叠. 中性和质子化形式的两种缓蚀剂分子均可在铜表面发生平行吸附. 结论 由于BTA在铜表面的吸附能力强于TA,因此BTA的缓蚀性能优于TA. 两种缓蚀剂在铜表面既能发生化学吸附,又能发生物理吸附. 化学吸附是由于N原子的s,p轨道与Cu原子d轨道相互作用所致,物理吸附是由于中性分子的范德华相互作用和质子化分子的静电相互作用所致.

关键词: 唑类有机物 , 缓蚀剂 , 吸附机理 , 动电位极化曲线 , 密度泛函理论 , 分波态密度

典型炭材料微观结构及SO_2吸附机理研究

孙飞 , 高继慧 , 朱玉雯 , 秦裕琨

工程热物理学报

采用SEM和低温氮吸附方法研究了碳纳米管和活性炭的表面微观形貌及孔隙结构,通过固定床研究了炭材料SO_2吸附机理。研究结果表明:活性炭大孔直接暴露于表面,中孔和微孔分布于大孔内部,"聚合"是碳纳米管的重要特征;椰壳活性炭是微孔型吸附剂,煤基活性炭孔隙主要由微孔和大孔组成,碳纳米管氮吸附有明显的毛细凝聚现象,中孔和大孔是其孔隙主要组成;活性炭SO_2吸附过程受物理吸附控制,碳纳米管SO_2吸附不同于活性炭,同时受到物理吸附和化学吸附控制;孔径小于0.7 mm的微孔是炭材料SO_2吸附的主要场所。

关键词: 活性炭 , 碳纳米管 , SO_2 , 吸附机理 , 聚合

改性橘子皮对铜、铅和锌的吸附特性及吸附机制

冯宁川 , 郭学益

中国有色金属学报 doi:10.1016/S1003-6326(11)61309-5

将橘子皮经氢氧化钠和氯化钙处理,得到改性橘子皮生物吸附剂(sCoP).用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和N2-吸附法对其形貌和特性进行表征;通过静态吸附实验,研究pH、起始金属离子浓度等因素对改性橘子皮SCOP吸附Cu2+、Pb2+和Zn2+的影响.等温吸附结果表明,SCOP对Cu2+、pb2+和Zn2+的吸附符合Langmuir方程,根据Langmuir方程计算的SCOP对Cu2+、Pb2+和Zn2+的饱和吸附量分别为70.73,209.8和56.18 mg/g.根据静态吸附实验结果,用动态柱吸附实现了水溶液中pb2+和Zn2+的分离.吸附过程中离子交换发生了重要作用,重金属离子与吸附剂中的Ca2+离子发生离子交换.

关键词: 橘子皮 , 化学改性 , 吸附容量 , 吸附机制

铝及铝合金表面自组装功能膜的研究进展

屈钧娥 , 刘成 , 王海人

材料导报

金属表面自组装单分子膜技术是近年来发展起来的新型表面功能化技术.目前针对金、银及铜铁系金属表面自组装技术的相关综述较多,但对铝及铝合金表面自组装功能膜的研究尚无系统性介绍.从应用领域、自组装机制和自组装行为影响因素等方面详细介绍了铝及铝合金表面自组装功能膜的研究进展.

关键词: 自组装膜 , 铝及铝合金 , 吸附机制 , 影响因素

羟乙基纤维素/海藻酸钠复合膜对六价铀的吸附性能及吸附机制

谢水波 , 罗景阳 , 刘清 , 凌辉 , 段毅 , 王劲松

复合材料学报 doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140519.002

将羟乙基纤维素(HEC)与海藻酸钠(SA)进行混合,利用戊二醛交联处理后制备了HEC/SA高分子复合多孔薄膜,并探讨了其对模拟含铀废水中的六价铀(U(Ⅵ))的吸附特性.通过静态实验,探讨了初始pH值、U(Ⅵ)初始浓度、温度和吸附时间等对HEC/SA复合膜吸附U(Ⅵ)效果的影响;对吸附过程进行了热力学与动力学分析,利用FTIR、SEM和X射线能谱等手段分析了其吸附机制.实验结果表明,U(Ⅵ)的吸附量与温度正相关,吸附平衡时间约为90 min,最佳吸附效果的初始pH值为5.0;吸附过程符合准二级动力学模型,主要表现为颗粒内部扩散;等温吸附过程符合Langmuir等温吸附线模型,在45℃时,HEC/SA复合膜对U(Ⅵ)的最大吸附容量达357.1 mg·g-1,HEC/SA复合膜对U(Ⅵ)的吸附存在离子交换作用,与U(Ⅵ)的相互作用基团为羧基.

关键词: 海藻酸钠 , 羟乙基纤维素 , 多孔复合膜 , 六价铀 , 吸附性能 , 吸附机制

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