电位法在线研究固—液吸附行为

论文摘要

本文采用计算机自动数据采集系统与电位分析法联机在线追踪研究固．液吸附体系行为，此方法经证实简单易行，避免了传统间歇式分析法繁重的工作量。由于整个实验过程均采用计算机自动采集数据，并通过自行编自的程序进行计算、拟和和作图，因此有效地避免了实验过程中人为因素造成的误差，并且有利于实验条件的选取和调整。为实现多通道同步信息采集、更深入研究固-液吸附体系的行为奠定了理论和实践的基础。本论文用D354阴离子弱碱离子交换树脂对低浓度邻苯二甲酸氢钾溶液进行吸附试验，用以对传统间歇式分析法与电位法进行比较；用交联壳聚糖对低浓度苯甲酸及其衍生物进行吸附实验，讨论了三元体系下，不同乙醇浓度对吸附速率的影响，并且研究了不同取代基团对交联壳聚糖吸附取代苯甲酸的影响以及相同取代基团不同取代位对吸附的影响，同时也考察了外加盐对吸附的影响。通过电位法对吸附过程进行在线追踪，利用固-液界面吸附动力学方程，求取表观速率常数K，固-液相互作用能U以及固-液吸附势E，为生产中涉及最佳工艺条件提供有价值的参数。实验结果表明：1．通过将电位法与传统间歇式分析法对比，实验结果表明计算机联机电位法对树脂吸附有机酸的行为符合固—液吸附体系的实验要求。该方法简单易行，不但适用于研究二元的固—液吸附体系，而且也适用于研究多元固—液吸附体系，为固—液界面吸附行为的研究开辟了一种新的方法。2．树脂对低浓度的电解质的吸附过程是遵循单分子吸附机理的。3．在相同温度下，D354树脂对邻苯二甲酸氢钾吸附速率随着吸附质初始浓度的增加而减小。4．交联壳聚糖吸附苯甲酸及其衍生物，在吸附体系中，随着乙醇体积分数的增加，其吸附速率逐渐减小。5．交联壳聚糖对苯甲酸及其衍生物吸附，其吸附速率跟苯环上的取代基有关，结果如下：k对硝基苯甲酸＞k苯甲酸＞k对氯苯甲酸＞k对羟基苯甲酸。6．交联壳聚糖吸附氯代苯甲酸，其吸附速率随取代位置不同而有不同，其结果如下：k对氯苯甲酸＞k间氯苯甲酸＞k邻氯苯甲酸。7．初始浓度一定，外加盐的加入对交联壳聚糖吸附低浓度对氯苯甲酸起到加速作用，并随着外加盐浓度的增加，吸附速率也增快，用盐效应理论可以很好解释这一现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 我国水污染现状
• 1.1.1 工业排污及废弃物引起水污染
• 1.1.2 农业面源污染引起水污染
• 1.1.3 城市生活垃圾引起水污染
• 1.2 常用的有机废水处理技术
• 1.2.1 化学法
• 1.2.2 物理法
• 1.2.3 生物法
• 1.2.4 联用技术
• 1.3 吸附树脂简介
• 1.3.1 大孔吸附树脂
• 1.3.1.1 大孔吸附树脂在有机废水中的应用
• 1.3.1.2 大孔吸附树脂在医药研究中的应用
• 1.3.2 离子交换树脂
• 1.3.2.1 离子交换树脂的应用
• 1.3.3 壳聚糖
• 1.3.3.1 交联壳聚糖对各种金属离子的吸附
• 1.3.3.2 交联壳聚糖对酸的吸附研究
• 1.4 电位法分析法简介
• 1.4.1 计算机联机电位分析法简介
• 1.4.2 电位法的应用
• 第二章 基本理论与实验方法
• 2.1 基本理论
• 2.1.1 吸附理论
• 2.1.2 固-液界面动力学方程和固-液相互作用方程
• 2.1.3 吸附剂-吸附质相互作用能
• 2.1.4 吸附质对吸附剂的亲和能
• 2.1.5 固液吸附势
• 2.1.6 盐效应理论
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 实验方法
• 2.2.4 实验要求
• 2.2.5 数据处理方法
• 第三章 D354树脂对低浓度无机酸吸附行为的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器与试剂
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.1 静态吸附法
• 3.2.2.2 传统摇床震荡法求取不同反离子 D354树脂吸附邻苯二甲酸氢钾的动力学曲线
• 3.2.2.3 在线电位法求取不同反离子 D354树脂吸附邻苯二甲酸氢钾的动力学曲线
• 3.2.2.4 电位法在线研究 D354树脂对邻苯二甲酸氢钾的吸附行为
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 传统摇床法与在线电位法比较
• 3.3.1.1 传统摇床法求吸附动力学曲线
• 3.3.1.2 电位法求取吸附动力学曲线
• 3.3.1.3 小结
• 3.3.2 不同浓度邻苯二甲酸氢钾对吸附行为的影响
• 3.3.2.1 小结
• 第四章 交联壳聚糖对苯甲酸及其衍生物吸附行为的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 壳聚糖对不同低浓度对羟基苯甲酸的吸附行为
• 4.3.2 不同酒精浓度对交联壳聚糖吸附苯甲酸类物质的影响
• 4.3.3 不同取代基团对交联壳聚糖吸附苯甲酸类物质的影响
• 4.3.4 不同取代位对交联壳聚糖吸附苯甲酸类物质的影响
• 4.3.5 外加盐对交联壳聚糖吸附对氯苯甲酸的影响
• 4.3.5.1 氯化钾对交联壳聚糖吸附对氯苯甲酸的影响
• 4.3.5.2 氯化钠对交联壳聚糖吸附对氯苯甲酸的影响
• 4.3.5.3 氯化锂对交联壳聚糖吸附对氯苯甲酸的影响
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间研究成果
• 致谢