吸附作用的应用研究综述报告

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吸附剂的应用研究现状和进展_杨国华

吸附剂的应用研究现状和进展_杨国华

84 吸附剂的应用研究现状和进展杨国华1,黄统琳1,姚忠亮3,刘明华1,2(1.福州大学环境与资源学院,福建 福州 350108;2.华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东 广州510640; 3.福建师范大学福清分校生物与化学工程系,福建 福清350300)摘 要:利用吸附法进行废水处理,具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料以及吸附剂可重复使用等优点,因此随着现有吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功,吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔。

主要对活性炭、吸附树脂、改性淀粉类吸附剂、改性纤维素类吸附剂、改性木质素类吸附剂、改性壳聚糖类吸附剂以及其他可吸收污染物质的药剂、物料等吸附剂的应用研究现状和发展趋势进行综合概述。

关键词:吸附剂;吸附法;研究;综述基金项目:中国博士后基金资助项目(20070410238)和中国博士后基金特别资助项目(200801239)。

吸附法是利用吸附剂吸附废水中某种或几种污染物,以便回收或去除它们,从而使废水得到净化的方法。

利用吸附法进行物质分离已有漫长的历史,国内外的科研工作者在这方面作了大量的研究工作,目前吸附法已广泛应用于化工、环境保护、医药卫生和生物工程等领域。

在化工和环境保护方面,吸附法主要用于净化废气、回收溶剂(特别适用于腐蚀性的氯化烃类化合物、反应性溶剂和低沸点溶剂)和脱除水中的微量污染物。

后者的应用范围包括脱色、除臭味、脱除重金属、除去各种溶解性有机物和放射性元素等。

在处理流程中,吸附法可作为离子交换、膜分离等方法的预处理,以去除有机物、胶体及余氯等,也可作为二级处理后的深度处理手段,以便保证回用水质量。

利用吸附法进行水处理,具有适应范围广、处理效果好、可回收有用物料以及吸附剂可重复使用等优点,随着现有吸附剂性能的不断完善以及新型吸附剂的研制成功,吸附法在水处理中的应用前景将更加广阔。

吸附剂是决定高效能的吸附处理过程的关键因素,广义而言,一切固体都具有吸附能力,但是只有多孔物质或磨得极细的物质由于具有很大的表面积,才能作为吸附剂。

吸附能力的实验报告

吸附能力的实验报告

一、实验目的1. 探究不同吸附剂对目标物质的吸附效果。

2. 分析影响吸附效果的主要因素,如吸附剂种类、吸附时间、吸附温度等。

3. 通过实验数据,确定最佳吸附条件。

二、实验原理吸附是指一种物质(吸附剂)在另一物质(吸附质)表面或孔隙中富集的现象。

根据吸附过程的机理,吸附可分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要发生在固体表面,是由于分子间作用力(如范德华力)引起的。

物理吸附具有可逆性,吸附过程不涉及化学键的形成。

化学吸附则发生在固体表面与吸附质之间,是由于化学键的形成引起的。

化学吸附具有不可逆性,吸附过程涉及化学键的形成。

本实验主要研究物理吸附,通过测定吸附剂对目标物质的吸附量,评估吸附效果。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 吸附剂:活性炭、蒙脱石、沸石等。

- 吸附质:有机染料、重金属离子等。

- 溶剂:蒸馏水、乙醇等。

2. 实验仪器:- 吸附柱:柱长50cm,内径1cm。

- 恒温水浴锅。

- 分析天平。

- 分光光度计。

- 秒表。

四、实验方法1. 配制吸附剂溶液:称取一定量的吸附剂,用溶剂溶解,配制成一定浓度的吸附剂溶液。

2. 配制吸附质溶液:称取一定量的吸附质,用溶剂溶解,配制成一定浓度的吸附质溶液。

3. 吸附实验:将吸附剂溶液倒入吸附柱,控制流速,使吸附剂与吸附质充分接触。

记录吸附时间。

4. 解吸实验:将吸附后的溶液通过吸附剂,记录解吸时间。

5. 吸附量测定:用分光光度计测定吸附剂对吸附质的吸附量。

五、实验结果与分析1. 吸附效果比较:表1 吸附效果比较| 吸附剂 | 吸附量(mg/g) | 吸附率(%) || ------ | -------------- | ---------- || 活性炭 | 50.0 | 90.0 || 蒙脱石 | 40.0 | 72.0 || 沸石 | 30.0 | 54.0 |从表1可以看出,活性炭对吸附质的吸附效果最好,其次是蒙脱石,沸石吸附效果最差。

2. 影响吸附效果的因素:(1)吸附剂种类:不同吸附剂的比表面积、孔径结构等特性不同,导致吸附效果存在差异。

《2024年ZrO2及Zr基MOFs材料CO2吸附性能研究》范文

《2024年ZrO2及Zr基MOFs材料CO2吸附性能研究》范文

《ZrO2及Zr基MOFs材料CO2吸附性能研究》篇一摘要:本文重点研究了ZrO2及Zr基MOFs材料对CO2的吸附性能。

首先,通过文献综述简述了研究背景及意义,随后介绍了ZrO2和Zr基MOFs材料的合成方法及其在CO2吸附领域的应用。

接着,通过实验数据详细探讨了两种材料的CO2吸附性能,并进行了比较分析。

最后,总结了实验结果,并对未来研究方向进行了展望。

一、引言随着全球气候变化问题日益严重,减少温室气体排放已成为当今世界关注的焦点。

CO2作为主要的温室气体之一,其减排和捕获技术的研究具有重要意义。

在众多CO2捕获技术中,吸附法因其成本低、操作简单、适用范围广等优点备受关注。

ZrO2及Zr基MOFs材料因其独特的结构和良好的化学稳定性,在CO2吸附领域具有广泛应用前景。

因此,本文对这两种材料的CO2吸附性能进行了深入研究。

二、文献综述(一)ZrO2及Zr基MOFs材料简介ZrO2是一种重要的金属氧化物,具有较高的化学稳定性和良好的CO2吸附性能。

而Zr基MOFs(金属有机框架)材料以其高比表面积、可调的孔径和结构多样性等优点,在气体吸附领域具有广泛应用。

(二)ZrO2及Zr基MOFs材料的合成方法ZrO2的合成方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法等。

而Zr基MOFs材料的合成则主要通过配体与金属离子自组装的方法实现。

这些合成方法对材料的结构和性能具有重要影响。

(三)ZrO2及Zr基MOFs材料在CO2吸附领域的应用ZrO2及Zr基MOFs材料因其独特的结构和良好的化学稳定性,在CO2吸附领域具有广泛应用。

研究表明,这些材料具有较高的CO2吸附容量和优异的循环稳定性。

三、实验部分(一)材料制备本文采用溶胶-凝胶法合成ZrO2,通过配体与金属离子的自组装方法制备Zr基MOFs材料。

具体实验步骤详见实验操作部分。

(二)CO2吸附实验将制备的ZrO2及Zr基MOFs材料进行CO2吸附实验。

通过改变温度、压力等条件,探究两种材料在不同条件下的CO2吸附性能。

吸附材料在水处理中的应用研究

吸附材料在水处理中的应用研究

吸附材料在水处理中的应用研究引言水是我们生活中不可缺少的元素,但是随着城市化进程的加速和人口的增长,水资源的短缺问题日益突出。

同时,随着工业化的快速发展,水污染也成为了一个难以避免的问题。

因此,水处理技术的研究和应用显得极为重要。

本文将介绍吸附材料在水处理中的应用研究,探讨吸附材料的优势和挑战,对未来的发展进行展望。

一、吸附材料概述吸附材料是指能够吸附液态或气态物质的材料,主要包括活性炭、离子交换树脂、高分子吸附材料等。

其中,活性炭由于其高比表面积和优异的吸附性能而被广泛应用,特别是在水处理中。

二、吸附材料的应用1. 活性炭的应用活性炭是吸附材料中应用最为广泛的一种,多被用于水处理中。

活性炭不仅能够去除异味和色泽,还能够吸附重金属、有机物等。

活性炭的优异吸附性能主要来自于其高比表面积和表面官能团。

2. 离子交换树脂的应用离子交换树脂是一种采用形状与尺寸相似的树脂颗粒,经过负载过程得到一种或多种离子的材料。

离子交换树脂主要应用于去除水中的硬度离子和重金属离子。

离子交换树脂的固定离子能力与树脂的类型、孔径大小、化学交换位等性质有关。

3. 高分子吸附材料的应用高分子吸附材料是一种由具有吸附能力、化学稳定性和良好传质性能等性质的高分子构成的吸附材料。

高分子吸附材料的应用范围广泛,包括水污染物处理、生物分离、药物分离和工业催化等领域。

三、吸附材料的优势和挑战1. 优势:(1)高效:吸附材料能够稳定地吸附污染物,并能将之固定在固体表面上。

(2)环保:吸附材料是一种环保的清洁技术,能够避免二次污染的产生。

(3)经济:吸附材料具有良好的再生能力,可以多次使用,并且吸附材料的成本相比其他处理技术较低。

2. 挑战:(1)选择合适的吸附材料是一门科学,涉及到吸附材料的特性、污染物的类型和浓度等问题,需要深入研究。

(2)吸附材料在使用过程中容易受到温度、压力、PH值等因素的影响,需要进一步加强吸附材料的工程应用研究。

四、未来展望随着科技的不断进步,吸附材料的应用范围将随之扩大。

吸附作用在生物系统和环境保护中的应用

吸附作用在生物系统和环境保护中的应用

吸附作用在生物系统和环境保护中的应用吸附是一种物理现象,指物质表面对其他物质的吸附作用。

在生物系统和环境保护中,吸附作用具有广泛的应用。

本文将探讨吸附作用在这两个领域中的应用。

一、生物系统中的应用吸附在生物系统中的应用主要是指生物体对外界物质的吸附。

由于生物体的分子结构及表面特性与物质的化学性质具有相互吸引的性质,生物体可以对悬浮在其周围的化合物、离子和分子产生吸附作用。

其中最典型的应用就是传统的活性炭吸附剂,用于水源水处理、废气治理和净化空气等。

活性炭吸附剂利用了其高的比表面积和孔洞结构,能够有效地吸附低分子量的有机物、重金属离子和气体。

因此,活性炭吸附剂广泛应用于处理煤气、污染水和空气中的甲苯、苯、甲醛等有害物质。

此外,吸附作用还广泛应用于生物制造领域。

在分离纯化生物大分子和细胞外分泌物中,吸附成为一种快速分离手段。

例如,核苷酸、蛋白质、抗体及细胞分泌物在吸附柱上静止相分离的纯化工艺具有很高的纯化效率,为生物大分子工程提供了强有力的工具。

二、环境保护中的应用吸附在环境保护中的应用非常广泛。

在水处理中,吸附是主要吸收艾滋病毒、有机物、重金属离子等的方法之一。

例如,淀粉、硅胶、纳米纤维膜等材料,在水中通过吸附方法降解有机物,起到了非常有效的消毒和清洁作用。

对于大气污染物的处理,吸附材料的种类更加多样。

常用的吸附材料包括活性炭、分子筛、纳米材料和生物降解材料等。

在这些材料中,纳米材料更加出色,因为其存在于纳米尺度下,具有较高的反应表面积和狭小的孔径效应。

例如,铁基和铜基纳米吸附材料对氧化氮和挥发性有机物的选择性吸附效果最好,可以在城市空气中去除空气中的有害物质。

因此,纳米材料可以广泛应用于空气净化、汽车尾气处理等。

吸附作用还可以用于土壤和动植物生态系统的保护。

它可以阻止有害化学物质被自然生态吞噬,使生态系统变得更加健康。

例如,蒙脱石可以吸附土壤中的有害物质,防止污染物沉积和生物富集,增加土壤肥力和保护植被生长。

综述_蓝藻对重金属的吸附作用研究

综述_蓝藻对重金属的吸附作用研究

蓝藻对重金属的吸附作用研究金螳螂建筑与城市环境学院 08级园艺(城市园艺)朱怡航 0841405023在现代工业发展的同时,人类向环境排放的含重金属的废水也日益增多,这既污染了土壤与水体环境,也威胁到人类自身的健康。

在众多的重金属废水处理方法中,生物吸附是最有效并且最有前途的方法之一。

与传统的物理、化学方法如沉淀法、螯合树脂法、高分子捕集剂法、天然沸石吸附法、膜技术、活性炭吸附工艺、离子交换法等[1,2]相比,生物吸附更适合处理高、低浓度金属离子的水体;不产生二次污染;具有更好的选择性;并且原料廉价易得,分布广,易收集。

用于生物吸附的原料主要有细菌、真菌、藻类及其代谢产物以及多种有机物如淀粉、纤维素、壳聚糖等。

生物吸附剂的来源是影响其制造成本的最重要的因素[3]。

许多藻类具有富集重金属的能力,其吸附性能往往比其他生物高。

蓝藻在世界上分布极为广泛,在淡水、海洋和陆地上都能找到蓝藻的踪迹,许多种类还能生长在极端环境下,具有很强的抗逆性。

蓝藻丰富的生理生化特性及强大的抗逆性决定了其吸附特性有别于其他藻类,因此,蓝藻在对重金属的吸附研究中具有不可替代的地位。

蓝藻对重金属的吸附原理一般认为,蓝藻对重金属的吸附与细胞壁的性质以及吸附效率很大程度上相关,这是由于蓝藻细胞壁带有负电荷,具有许多官能团如羟基、羧基、酰胺基等供金属离子结合,并且具有较大表面积。

一些没有细胞壁的藻类对重金属吸附作用弱小也证明了这一点。

蓝藻细胞通过电信号对重金属离子做出响应,其响应灵敏度随离子重金属种类而异[4],若能建立藻细胞对常见重金属的响应模式和数据库,则可有效预警早期水污染和预防突发性水污染事故。

蓝藻细胞壁的成分与细菌相似,主要是两种肽聚糖:N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸。

李建宏等研究了极大螺旋藻( Spirulina maxima) 对金属离子的吸附作用,表明主要是细胞壁多糖在起作用[5]。

蓝藻还能通过液泡化吸附重金属,并抵御重金属的毒害。

吸附分离技术的研究与应用

吸附分离技术的研究与应用

吸附分离技术的研究与应用一、吸附分离技术的概述吸附分离技术是一种利用材料表面上的吸附作用,将混合物中的目标物质吸附到固体材料表面上并实现分离的方法。

这种技术在化学、生物和环境等领域广泛应用。

吸附分离技术可以不仅仅用于分离单一物质,还可以用于分离混合物中的多种目标物质。

吸附分离技术的研究和应用已经成为化学、生物和环境领域的研究热点之一。

二、吸附分离技术的分类1.磁性吸附:利用磁性材料的磁性吸附特性,将目标物吸附在磁性材料表面上。

2.离子交换吸附:利用强酸性或强碱性树脂的离子交换作用,将目标离子从溶液中吸附到固体材料上。

3.表面吸附:利用固体材料表面的化学作用力和几何结构,将目标物沉积在表面上,实现分离。

4.凝胶吸附:利用凝胶材料的多孔结构和化学亲和力,将目标物分子吸附在凝胶内部而实现分离。

三、吸附分离技术的研究1.材料的选择:在吸附分离中,材料的选择是非常重要的。

大多数吸附剂的表面有强大的识别能力,他们可以对目标物质进行特异性的吸附和分离。

成分复杂的混合物分离时,要根据混合物中的目标物质的性质,选择最合适的材料和实验条件进行实验。

2.吸附机理的研究:吸附分离技术,特别是表面吸附和凝胶吸附,是靠分子间的相互作用力将目标物质吸附在固体材料表面上的。

因此,吸附分离技术的机理研究对于分离效果和吸附剂的组成设计具有重要意义。

通过吸附热及其分析,对吸附剂表面钳合、分子筛效应和电荷作用力等效应进行分析,可以了解吸附剂表面作用原理,为吸附剂的设计和优化提供理论基础。

3.吸附条件的优化:吸附条件的合理选择对于吸附分离技术的分离效果也具有重要意义。

吸附条件可以包括温度、pH值、混合物浓度、吸附时间等多个参数。

各个因素之间的相互作用和配合关系,对于吸附效果都有一定的影响。

因此,对于吸附分离技术的较为理性的优化,对于不同的混合物和特定的吸附剂,是必要的。

四、吸附分离技术的应用1. 生物制药领域:吸附分离技术可以对抗生素、激素和细胞因子等蛋白质进行纯化,糖类、核酸等生物大分子的纯化。

无机化学实验《吸附与胶体》实验综述

无机化学实验《吸附与胶体》实验综述

无机化学实验《吸附与胶体》实验综述《吸附与胶体》实验旨在帮助我们了解吸附和胶体在无机有机相互作用中所起到的重要作用。

这次实验分为实验前准备和实验实验两部分。

实验前准备包括采用不同溶液进行实验,观察溶液中混合液表现,和准备滤纸材料、玻璃滤管和滤管夹,以及一定数量的一次性滤取管。

在实验部分,我们采用滤管夹将滤管固定在实验室台子上,然后将滤纸材料放入滤管中,最后将溶液通过滤管。

就如实验手册上讲的,当溶液通过滤取管时,在滤取管的一端就可以看到有沉淀,而另一侧的液体部分则清澈透明。

还有,滤取管内的沉淀再放入一定数量的一次性滤取管,这样就可以得到滤取后的沉淀产物,即胶体。

在实验中,经过重复实验,我们发现在溶液混合之后,在滤取部分可以看到有沉淀物,在溶液中就可以发现其他物质的析出,说明溶液的组成物分子间发生了反应,进而形成晶体。

另外,其滤取后的胶体部分则见证了吸附作用的存在,即高分子物质可以吸附因其结构空间结构与其他溶质相吸引,从而形成了胶体结构。

在这次实验中,我们通过观察实验形式,第一次体验到了吸附与胶体在无机化学领域中的重要性。

另外,实验过程中也可以结合内容所学,掌握和掌握更多有关胶体制备应用的相关知识结构。

总的来说,通过对《吸附与胶体》实验的学习,我们深刻理解了吸附与胶体在无机化学中的重要作用,以及胶体的制备和应用,对于今后在无机化学领域的学习与研究都有着重要意义。

气体吸附总结报告范文(3篇)

气体吸附总结报告范文(3篇)

第1篇一、报告概述随着工业生产的不断发展,气体吸附技术在环保、化工、医药等领域得到了广泛应用。

本报告旨在总结气体吸附技术的原理、分类、应用及其在我国的发展现状,为我国气体吸附技术的进一步研究和应用提供参考。

一、气体吸附原理气体吸附是指气体分子在固体表面上的吸附现象。

根据吸附剂与吸附质之间的相互作用力,气体吸附可分为物理吸附和化学吸附。

1. 物理吸附物理吸附是指气体分子与吸附剂表面之间的范德华力作用。

物理吸附具有可逆性,吸附过程不需要化学反应,吸附热较低。

2. 化学吸附化学吸附是指气体分子与吸附剂表面发生化学反应,形成化学键。

化学吸附具有不可逆性,吸附过程需要化学反应,吸附热较高。

二、气体吸附分类根据吸附剂的不同,气体吸附可分为以下几类:1. 分子筛吸附分子筛是一种具有笼状结构的吸附剂,具有良好的吸附性能。

分子筛吸附剂主要用于分离和净化气体,如天然气、氢气等。

2. 活性炭吸附活性炭具有大量的微孔和比表面积,具有良好的吸附性能。

活性炭吸附剂广泛应用于空气净化、水质净化、溶剂回收等领域。

3. 负载型吸附剂负载型吸附剂是指将吸附剂负载在载体上,以提高吸附剂的使用效果。

负载型吸附剂具有吸附容量大、吸附速度快、易于再生等优点。

4. 特种吸附剂特种吸附剂是指具有特殊功能的吸附剂,如金属有机骨架材料(MOFs)、碳纳米管等。

特种吸附剂在气体分离、催化、传感器等领域具有广泛应用前景。

三、气体吸附应用1. 环保领域气体吸附技术在环保领域具有广泛应用,如废气治理、水质净化、土壤修复等。

例如,活性炭吸附剂可用于去除废气中的有机污染物,降低环境污染。

2. 化工领域气体吸附技术在化工领域主要用于分离和提纯气体。

例如,分子筛吸附剂可用于分离天然气中的甲烷和乙烷,提高天然气利用率。

3. 医药领域气体吸附技术在医药领域主要用于药物分离、提纯和合成。

例如,活性炭吸附剂可用于去除药物生产过程中的杂质,提高药物纯度。

4. 其他领域气体吸附技术在食品、能源、材料等领域也具有广泛应用。

吸附实验报告

吸附实验报告

一、实验目的1. 了解吸附原理和吸附剂的选择原则;2. 掌握吸附实验的操作方法;3. 研究不同吸附剂对特定物质的吸附效果;4. 分析影响吸附效果的因素。

二、实验原理吸附是指物质在固体表面或液体界面上的富集现象。

根据吸附机理,吸附可分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附主要指分子间的范德华力,而化学吸附则涉及化学键的形成。

吸附实验中,常用吸附剂有活性炭、沸石、离子交换树脂等。

本实验采用活性炭作为吸附剂,研究其对特定物质的吸附效果。

实验原理如下:1. 活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,能有效吸附水中的有机污染物;2. 吸附过程受多种因素影响,如吸附剂种类、吸附剂用量、吸附时间、溶液pH值、温度等;3. 通过测定吸附前后溶液中特定物质的浓度,计算吸附率,分析吸附效果。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:锥形瓶、振荡器、分光光度计、移液管、容量瓶、烧杯等;2. 试剂:活性炭、特定物质溶液、标准溶液、pH缓冲溶液、去离子水等。

四、实验步骤1. 准备实验溶液:将特定物质溶液配制成一定浓度,备用;2. 准备吸附剂:将活性炭用去离子水洗净、干燥,备用;3. 吸附实验:取一定量的特定物质溶液于锥形瓶中,加入一定量的活性炭,置于振荡器上振荡;4. 吸附时间:记录不同吸附时间下吸附剂对特定物质的吸附效果;5. 测定吸附率:取一定量的吸附后溶液,用分光光度计测定特定物质的浓度,计算吸附率;6. 分析实验数据,得出结论。

五、实验数据与结果1. 吸附剂用量:取0.5g、1.0g、1.5g活性炭分别进行吸附实验,结果如下:吸附时间(min) | 0.5g活性炭吸附率(%) | 1.0g活性炭吸附率(%) | 1.5g 活性炭吸附率(%)------------------|-------------------------|-------------------------|-------------------------10 | 60.2 | 70.5 | 80.120 | 72.3 | 81.8 | 89.630 | 78.9 | 86.4 | 92.12. 吸附时间:取1.0g活性炭进行吸附实验,结果如下:吸附时间(min) | 吸附率(%)------------------|-------------------------10 | 70.520 | 81.830 | 86.440 | 88.250 | 89.63. 温度:在20℃、30℃、40℃条件下进行吸附实验,结果如下:温度(℃) | 吸附率(%)------------------|-------------------------20 | 89.630 | 90.240 | 91.54. pH值:在pH值为4、7、10条件下进行吸附实验,结果如下:pH值 | 吸附率(%)--------|-------------------------4 | 91.27 | 90.510 | 89.8六、实验结论1. 活性炭对特定物质的吸附效果受吸附剂用量、吸附时间、温度、pH值等因素影响;2. 在实验条件下,活性炭对特定物质的吸附效果较好,可应用于水处理等领域。

吸附材料在环境中的应用及其生物降解能力的研究

吸附材料在环境中的应用及其生物降解能力的研究

吸附材料在环境中的应用及其生物降解能力的研究吸附材料是一种具有广泛应用价值的材料,可以在很多领域发挥重要作用。

在环境领域,吸附材料被广泛应用于污水处理、大气污染治理、重金属去除和水质净化等方面。

随着环境问题的日益严重,吸附材料的研究和应用也越来越受到关注。

吸附材料的种类繁多,包括天然材料和合成材料。

天然吸附材料主要包括生物质材料、矿物质材料和土壤等,由于其来源广泛、成本低廉、环保等优点受到人们的青睐。

合成吸附材料则是指通过化学合成等方法人工制备的材料,具有结构可控、表面化学性质可调等优点。

在环境领域中,吸附材料的应用主要是通过其对污染物的吸附作用,从而达到净化环境的目的。

在污水处理方面,吸附剂可以通过吸附有害物质,如重金属离子、有机物质等来净化污水;在大气污染治理方面,吸附剂则可以通过吸附有害气体,如二氧化硫、氮氧化物等来净化大气。

除了在环境领域中的应用外,吸附材料的生物降解能力也受到了广泛关注。

生物降解是指从大分子有机物到小分子有机物的转化过程,在环境中起到了至关重要的作用。

吸附材料的生物降解性能是其能否被微生物降解和转化,从而达到环境净化的目的。

通过改变吸附材料的化学结构、物理结构和表面性质等,可以有效地提高其生物降解能力,从而进一步提高环境净化的效率。

吸附材料在生物降解方面的研究也正处于不断发展之中。

现在已经有很多学者开始研究如何通过调控吸附剂的结构来提高其生物降解性能。

例如,可以通过合成带有亲核基团的吸附剂来增强其与微生物的相互作用性,从而提高其降解性能。

同时,这种带有亲核基团的吸附剂还可以提高微生物的吸附速率,从而起到加速降解过程的作用。

此外,研究人员还发现,一些特殊的吸附材料可以被微生物利用并转化为生物质能源。

例如,利用淀粉基碳纳米管作为载体,锂离子可以被高效地吸附到碳纳米管表面上,当碳纳米管经过一定时间的使用之后,可以被微生物菌株降解并转化为生物质能源。

这种方法不仅可以净化环境,还可以提供一定的能源来源。

吸附作用的应用研究综述报告

吸附作用的应用研究综述报告

吸附作用的应用研究综述报告摘要:吸附应用最早可以追溯到远古时代,那时人类用木炭来防水吸潮。

近现代随着科技的高速发展,吸附技术广泛应用于包括化工、轻工、炼油、冶金和环保等众多领域。

根据吸附机理不同,可以分为化学吸附和物理吸附,而目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭,活性氧化铝,硅胶,分子筛等。

本文介绍了吸附的一些基础概念,并列举了吸附作用在废水净化、有机物回收、环保、医疗等方面的研究进展,并且预测了吸附技术的以后发展趋势。

关键词:吸附;活性炭;活性氧化铝;硅胶;分子筛ABSTRACT:The adsorption application can be traced back to ancient times, the early humans use charcoal to be absorb moisture. With the rapid development of science and technology in modern times, the adsorption technology is widely applied in many fields including chemical industry, light industry, oil refining, metallurgy and environmental protection, etc. Based on the different mechanisms of adsorption, it can be divided into two parts, chemical adsorption and physical adsorption. Besides, at present, common adsorbents in industry are activated carbon, activated alumina, silica gel, molecular sieve, etc. In this paper, it introduces some basic concepts about adsorption, and lists the research progress of adsorption application on wastewater purification, organic compounds recycling, environmental protection, medical treatment, and forecasts the developing trends of adsorption technology in future. KEY WORDS:adsorption; activated carbon; activated alumina; silica gel; molecular sieve1前言人类对吸附的认识和应用可以追溯到远古时代,马王堆古墓出土文物中就发现有木炭用来防水吸潮。

吸附现象在化学实验中的应用

吸附现象在化学实验中的应用

吸附现象在化学实验中的应用引言:吸附是一种重要的物理现象,广泛应用于化学实验中。

通过吸附现象,我们可以实现物质的分离、纯化和催化等目的。

本文将探讨吸附现象在化学实验中的应用,并介绍一些常见的实验方法和技术。

一、吸附在分离与纯化中的应用1.1 吸附柱层析法吸附柱层析法是一种常见的分离与纯化方法。

它利用吸附剂对混合物中的目标物质进行选择性吸附,从而实现目标物质的分离与纯化。

例如,我们可以使用活性炭吸附剂对水中的有机物进行吸附,从而去除水中的污染物质。

此外,吸附柱层析法还常用于药物分离与纯化、食品添加剂的检测等领域。

1.2 吸附过滤法吸附过滤法是一种基于吸附现象的分离与纯化方法。

它利用吸附剂对混合物中的杂质进行吸附,然后通过过滤的方式将纯净物质分离出来。

例如,我们可以使用活性炭或硅胶作为吸附剂,对废水中的重金属离子进行吸附,然后通过过滤的方式将纯净的水分离出来。

吸附过滤法在环境保护和水处理领域有着广泛的应用。

二、吸附在催化反应中的应用吸附在催化反应中起着重要的作用。

通过吸附现象,我们可以提高催化剂的活性和选择性,加速反应速率,降低反应温度等。

以下是一些常见的吸附催化反应的应用:2.1 吸附催化裂化吸附催化裂化是一种重要的石油加工技术,用于将重质石油馏分转化为轻质石油产品。

在裂化过程中,催化剂表面的吸附作用能够使长链烃分子在裂化温度下发生断裂,生成较短链的烃类物质。

吸附催化裂化技术不仅能提高石油产品的产率,还能改善燃料的质量,减少环境污染。

2.2 吸附催化氧化吸附催化氧化是一种常用的废气处理技术。

通过吸附剂的作用,将废气中的有害物质吸附在催化剂表面,并在催化剂的作用下进行氧化反应,将有害物质转化为无害物质。

例如,我们可以使用银催化剂将废气中的一氧化碳氧化为二氧化碳,从而减少大气污染。

三、吸附在实验技术中的应用吸附现象在化学实验中还有一些特殊的应用。

以下是一些常见的实验技术:3.1 吸附光谱吸附光谱是一种通过测量物质在吸附剂表面的吸附态与非吸附态之间的差异来研究物质性质的方法。

生物质对亚甲基蓝吸附实验的研究综述

生物质对亚甲基蓝吸附实验的研究综述

生物质对亚甲基蓝吸附实验的研究综述摘要:吸附法广泛应用于有机染料废水的处理,生物质具有良好的潜在吸附性能且成本较低。

本文综述了农残生物质、改性生物质及生物质活性炭对亚甲基蓝的吸附性能。

结果表明经过改性的生物质对亚甲基蓝的吸附效果往往更好,比普通生物质更具优势。

关键词:生物质;亚甲基蓝;吸附一、前言亚甲基蓝是一种广泛应用的水溶性偶氮染料,该物质在水中形成一价阳离子型的季胺盐离子基团,具有很高的色度,难以被生物降解。

含亚甲基蓝的染料废水进入水环境后会通过影响水生植物的光合作用而破坏生态平衡,污染环境严重。

[1-2]因此对含亚甲基蓝等有机染料的废水处理始终是人们关注的话题。

目前,对含有亚甲基蓝废水的主要处理方法有吸附法[3-4]、光催化分解法[5-6]、基于芬顿反应的化学氧化法[7]等。

吸附法属于物化处理技术,因其能够选择性地富集某些化合物而在废水处理领域有着特殊的地位。

[8]活性炭是去除颜色的优良吸附剂,但由于其具有相对较高的成本,使用范围有限。

为了有效并以低成本处理染料废水,科研人员对替代型低成本吸附剂展开广泛研究。

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。

农业生物质能资源包括农作物秸秆、农产品加工业副产品、畜禽粪便和能源作物。

[9]农业生物质的来源广泛、成本较低,具有潜在的吸附性能,是较为理想的吸附材料。

本研究将从生物质直接应用、生物质改性以及生物质炭的制备与应用三方面进行综述。

二、生物质吸附剂的研究(1)农业残渣生物质对亚甲基蓝的吸附张强等[10]在玉米秸秆茎髓和玉米芯对亚甲基蓝的吸附实验中,利用了来自四川遂宁周边农田的玉米秸秆茎髓。

实验结果表明在亚甲基蓝初始浓度为280 mg/L,使用80~100目;0.05 g的吸附剂玉米秸秆茎髓、0~80目;0.05 g玉米芯在温度30 ℃,pH=10;吸附时间为100min时吸附效果最佳。

而其采用的准二级动力学方程则精确地描述了玉米秸秆茎髓和玉米芯的吸附过程。

材料吸附性能的研究与应用

材料吸附性能的研究与应用

材料吸附性能的研究与应用材料的吸附性能是指材料对特定物质吸附能力的表现。

吸附是物质在表面附着的现象,广泛应用于环境保护、化工、医药等领域。

本文将探讨材料吸附性能的研究与应用。

首先,对材料吸附性能的研究是非常重要的。

通过深入了解材料的吸附性能,可以更好地设计和选择材料,提高吸附效率和效果。

例如,在环境污染治理中,吸附材料的选择对于去除有害物质至关重要。

一个优秀的吸附材料需要具备高吸附容量和选择性,以充分吸附目标物质并减少其他物质的干扰。

因此,研究不同材料的吸附性能,探索吸附机理,可以为环境治理提供有力支持。

其次,材料吸附性能的研究对于开发新型吸附材料具有重要意义。

吸附材料的研发是一个不断探索的过程,不同材料的吸附性能差异巨大。

研究吸附性能有助于理解各种材料的吸附机制,从而为合成新型吸附材料提供理论指导。

例如,一些研究人员通过改变材料的表面性质和孔结构来调控吸附性能,从而实现高效去除有机污染物的目标。

这些新型吸附材料的研发,在环境和能源领域具有巨大潜力。

另外,材料吸附性能的应用也非常广泛。

在环境领域,吸附材料广泛应用于废水处理、废气治理和土壤修复等。

例如,活性炭作为一种常见的吸附材料,被广泛用于水处理中。

它通过吸附有机物质、重金属离子等,净化废水。

此外,吸附材料还被用于空气净化中,以去除有害气体和颗粒物。

在医药领域,吸附材料也有着重要的应用。

通过合理设计吸附材料的孔径和化学活性,可以实现药物的分离纯化、富集和控释。

这些应用使得材料吸附性能的研究更具现实意义。

此外,随着科学技术的进步,材料吸附性能研究的手段和方法也在不断创新。

传统的吸附性能测试通常通过静态吸附实验来测定,但这种方法存在着时间长、操作复杂等缺点。

近年来,一些研究人员提出了动态吸附实验方法,通过模拟实际环境中材料的吸附行为,更准确地评估材料的吸附性能。

此外,一些先进的表征技术,如原子力显微镜、透射电子显微镜等,也为探索材料吸附性能提供了便利。

新型吸附材料的研究及应用探究

新型吸附材料的研究及应用探究

新型吸附材料的研究及应用探究近年来,随着人类活动的增加和环境污染的加剧,大气污染、水污染等环境问题也跟着变得日益严重。

而新型吸附材料的研究和应用,为环境保护工作带来了新的希望。

本文将就新型吸附材料的研究及应用进行深入探讨。

一、新型吸附材料的研究背景随着近年来环境污染问题越来越受到人们的关注,新型吸附材料的研究成为环保领域的热门议题之一。

新型吸附材料是指相对传统吸附材料而言,具有更优异性能、更高的吸附能力和更广泛的适应性的材料。

与传统吸附材料相比,新型吸附材料不但吸附速度快,而且在吸附质与吸附剂之间的作用力更强,从而能够更有效地去除污染物。

二、新型吸附材料的研究进展目前,针对环境污染问题,新型吸附材料研究主要集中于以下几个方面。

1、无机吸附材料研究表明,很多无机吸附材料在去除水中的氯化物、硝酸盐等污染物方面表现突出。

例如,钛酸铁、铁氧化物等都被广泛用于水污染领域。

2、有机吸附材料不同于无机吸附材料,有机吸附材料能具有更广泛的适应性。

研究人员已经成功研制出多种性能优异的有机吸附材料,例如活性炭、聚合物等。

3、纳米吸附材料随着纳米技术的迅猛发展,研究人员开始着眼于纳米吸附材料。

相较于传统吸附材料,纳米吸附材料具有更大的比表面积,能极大地提高吸附性能和效率,因此其在去除环境污染物上具有广阔的应用前景。

三、新型吸附材料的应用探究1、空气污染治理新型吸附材料在空气污染治理中的应用,已经成为环保行业的热点话题。

例如,可将新型吸附材料置于车内空气滤清器中以吸附汽车废气中的有害物质。

此外,在工厂园区等重点地区也可采用吸附材料吸附空气中的有害气体。

2、水污染治理新型吸附材料可以有效地去除水中的有害物质,如重金属污染、农药化学品残留等。

此外,吸附材料与其他多种技术结合,如超滤、反渗透等,可以更加高效地去除水中有害物质。

3、化工领域的应用除此之外,新型吸附材料在化工领域也有广泛的应用。

例如,活性炭能够在催化裂解石油等化学反应中发挥很好的催化剂作用,同时也是制备高性能电池电极材料不可或缺的材料之一。

吸附方面的综述

吸附方面的综述

目录1.吸附概述 (2)1.1吸附概念 (2)1.2.1吸附作用产生的原因 (2)1.2.2物理吸附与化学吸附 (2)1.2.3吸附平衡 (3)1.2.4吸附量 (3)1.2.5吸附热 (4)1.2.6竞争吸附 (4)2.吸附剂 (4)2.1吸附剂的性能要求 (4)2.2吸附剂种类 (5)2.2.1常用吸附剂 (5)2.2.2改性吸附剂 (7)2.2.2生物吸附剂 (10)2.3吸附剂的再生 (10)3.影响吸附的因素 (11)3.1影响气体吸附的因素 (11)3.2溶液中的吸附影响因素 (11)4.吸附动力学原理 (12)4.1扩散 (12)4.2穿透曲线与传质区 (14)5.吸附等温线及其分类 (15)6.吸附的操作方式 (17)吸附1.吸附概述1.1吸附概念吸附(adsorption)是指在固相—气相、固相—液相、固相—固相、液相—气相、液相—液相等体系中,各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的现象。

几乎所有的吸附现象都是界面浓度高于本体相(正吸附:positive adsorption),但也有些电解质水溶液,液相表面的电解质浓度低于本体相(负吸附:negative adsorption)。

被吸附的物质称为吸附质,具有吸附作用的物质称为吸附剂,大多数吸附剂为固相。

1.2吸附原理及有关定义1.2.1吸附作用产生的原因吸附剂之所以具有吸附能力, 是因为其表面具有过剩的能量——称作“表面自由能” (又称“表面自由力场或表面引力场”) 。

物体表面层分子的性质与内部分子的性质有所不同。

在图1 中, 以xy 为液—气分界面, A 为液体内部某一分子, B 为表面层上的某一分子。

可以看出 A 受到周围分子的吸引, 并且在各个方向上受力相等, 合力为零。

而 B 分子则不然, 它一方面液体内部分子的吸引; 另一方面, 又受到液体外部气体分子的吸引。

由于气体密度比液体密度小得多, 它对 B 分子的引力可略去不计, 因此可认为表面层分子只受到液体内部分子的引力, 其合力方向垂直液面而指向液体内部, 从而使液体有尽量缩小表面积和降低位能的趋势。

吸附实验报告讨论总结(3篇)

吸附实验报告讨论总结(3篇)

第1篇一、引言吸附实验是化学实验中常见的一种,通过对吸附剂和吸附质相互作用的研究,可以了解吸附机理、吸附动力学和吸附平衡等吸附过程的基本规律。

本实验采用了一种常用的吸附方法,通过实验验证了吸附剂对吸附质的吸附性能,并对实验结果进行了分析和讨论。

二、实验结果与分析1. 吸附剂与吸附质的初步研究实验中,我们选取了活性炭作为吸附剂,苯酚作为吸附质。

活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够有效地吸附有机物。

苯酚是一种常见的有机污染物,其在水中的浓度超标会对环境和人体健康造成危害。

2. 吸附剂吸附性能的测定通过实验,我们得到了活性炭对苯酚的吸附等温线。

实验结果表明,活性炭对苯酚的吸附能力随着苯酚浓度的增加而增强,呈现出典型的吸附等温线特征。

此外,我们还测定了吸附剂在不同温度下的吸附量,发现吸附量随温度升高而降低。

3. 吸附动力学研究为了研究吸附过程的速度,我们进行了吸附动力学实验。

实验结果表明,活性炭对苯酚的吸附过程符合伪一级动力学模型,其速率常数和吸附平衡时间与实验条件密切相关。

4. 吸附平衡研究在实验中,我们还研究了活性炭对苯酚的吸附平衡。

实验结果表明,活性炭对苯酚的吸附平衡符合Langmuir吸附等温式,其吸附容量与苯酚浓度呈线性关系。

三、讨论1. 吸附机理分析根据实验结果,活性炭对苯酚的吸附机理主要是物理吸附。

这是因为活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够为苯酚分子提供足够的吸附位点。

此外,活性炭表面还含有大量的官能团,如羟基、羧基等,这些官能团能够与苯酚分子发生相互作用,从而提高吸附效果。

2. 吸附性能影响因素分析(1)吸附剂种类:本实验选取了活性炭作为吸附剂,其吸附性能优于其他吸附剂。

这是因为活性炭具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够为吸附质提供更多的吸附位点。

(2)吸附质浓度:实验结果表明,吸附剂对吸附质的吸附能力随着吸附质浓度的增加而增强。

这是因为吸附剂表面吸附位点有限,随着吸附质浓度的增加,吸附位点逐渐被占据,从而提高吸附效果。

吸附材料研究与应用

吸附材料研究与应用

吸附材料研究与应用吸附是一种物理现象,指固体表面对气体或液体的某些成分有亲和力,并吸附这些成分形成一层薄膜。

吸附材料则是这一过程中的关键工具,广泛应用于环境保护、化工、材料、医药和生命科学等领域。

一、吸附材料的分类吸附材料按其结构类别可分为以下几类:多孔材料、交联材料、γ-射线辐射聚合材料、杏仁酸树脂和合成树脂等。

多孔材料指孔径介于10nm-100um之间的材料,具有较大的比表面积,对气体、液体或其它某些成分具有优异的吸附性能。

炭黑、硅胶、活性炭、分子筛和多孔陶瓷等都属于多孔材料。

交联材料是指分子中所含的两个或两个以上的反应基团进行反应,形成三维网络结构的材料。

聚丙烯酸、聚酰胺、海藻酸钠、阴离子交换树脂和阳离子交换树脂等都属于交联材料。

γ-射线辐射聚合材料是一种革命性的吸附材料,是利用γ-射线诱导线性或交联的特殊聚合反应,形成含有大量自由基的聚合物,并通过微波引发大量自由基的产生,使聚合物形成多孔微细结构,优异的吸附性能。

二、吸附材料的应用吸附材料是一种十分重要的化工材料,广泛应用于净水、净气、化工、医药和生命科学等领域。

具体应用如下:1. 空气净化:抗菌、净化空气吸附材料用于空气净化主要是针对通风系统,例如空气净化器、空调器等。

空气净化材料的责任是去除室内污染物,包括细菌、病毒、尘埃、异味等等。

其中,纤维吸附材料是最常见的空气净化材料之一。

2. 水处理:净化污水吸附材料主要应用于医药、饮料和日用品等行业的水处理过程中。

净水材料的任务是吸附其中的色素、氯、硫酸盐、氟化物、有机污染物、重金属等,并全面除去不必要的物质。

例如,吸附剂是最常用的污水处理材料之一。

3. 医疗卫生:消毒、净化吸附材料在医疗卫生领域的应用范围非常广泛。

例如,防尘口罩中的滤料就是一种吸附材料。

另外,在医疗卫生行业中,吸附材料还可以用来进行消毒和净化,例如药品辅料中的吸附剂。

4. 化工:分离、浓缩吸附材料也被广泛应用于化工行业中,主要应用于分离和浓缩过程中。

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吸附作用的应用研究综述报告摘要:吸附应用最早可以追溯到远古时代,那时人类用木炭来防水吸潮。

近现代随着科技的高速发展,吸附技术广泛应用于包括化工、轻工、炼油、冶金和环保等众多领域。

根据吸附机理不同,可以分为化学吸附和物理吸附,而目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭,活性氧化铝,硅胶,分子筛等。

本文介绍了吸附的一些基础概念,并列举了吸附作用在废水净化、有机物回收、环保、医疗等方面的研究进展,并且预测了吸附技术的以后发展趋势。

关键词:吸附;活性炭;活性氧化铝;硅胶;分子筛ABSTRACT:The adsorption application can be traced back to ancient times, the early humans use charcoal to be absorb moisture. With the rapid development of science and technology in modern times, the adsorption technology is widely applied in many fields including chemical industry, light industry, oil refining, metallurgy and environmental protection, etc. Based on the different mechanisms of adsorption, it can be divided into two parts, chemical adsorption and physical adsorption. Besides, at present, common adsorbents in industry are activated carbon, activated alumina, silica gel, molecular sieve, etc. In this paper, it introduces some basic concepts about adsorption, and lists the research progress of adsorption application on wastewater purification, organic compounds recycling, environmental protection, medical treatment, and forecasts the developing trends of adsorption technology in future. KEY WORDS:adsorption; activated carbon; activated alumina; silica gel; molecular sieve1前言人类对吸附的认识和应用可以追溯到远古时代,马王堆古墓出土文物中就发现有木炭用来防水吸潮。

在近代工业中, 人们对吸附的知识还停留在直接开发使用,如空气和工业废气的净化,防毒面具里活性炭吸附有毒气体,硬水软化用到离子交换树脂等,吸附技术一直以辅助的作用出现在化工单元操作中。

近30年来,新型吸附剂的开发为吸附技术的进一步应用打下了基础。

首先,Milto发明了合成沸石分子筛,它对空气中的氮具有优先吸附的特征,因此被用于开发、分离空气的工艺过程;接着,Skarstrom发明吸附循环分离技术;然后,经过一系列的改进和完善,变压吸附技术用于大规模气体分离场合的成功开发,在吸附领域取得突破性的进展,吸附循环分离技术的成功开发,使吸附技术成为化学工业和石油化学工业中重要的分离过程,奠定了吸附技术在现代工业中的重要地位。

[1]2 吸附的概念固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附,其中被吸附的物质称为吸附质,固体物质称为吸附剂。

吸附在广义地讲是指固体表面对气体或液体的吸着现象。

固体称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。

根据吸附质与吸附剂表面分子间结合力的性质,可分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附由吸附质与吸附剂分子间引力所引起,结合力较弱,吸附热比较小,容易脱附,如活性炭对气体的吸附。

化学吸附则由吸附质与吸附剂间的化学键所引起,犹如化学反应,吸附常是不可逆的,吸附热通常较大,如气相催化加氢中镍催化剂对氢的吸附。

在化工生产中,吸附专指用固体吸附剂处理流体混合物,将其中所含的一种或几种组分吸附在固体表面上,从而使混合物组分分离,是一种属于传质分离过程的单元操作,所涉及的主要是物理吸附。

3 吸附原理当液体或气体混合物与吸附剂长时间充分接触后,系统达到平衡,吸附质的平衡吸附量(单位质量吸附剂在达到吸附平衡时所吸附的吸附质量),首先取决于吸附剂的化学组成和物理结构,同时与系统的温度和压力以及该组分和其他组分的浓度或分压有关。

对于只含一种吸附质的混合物,在一定温度下吸附质的平衡吸附量与其浓度或分压间的函数关系的图线,称为吸附等温线。

对于压力不太高的气体混合物,惰性组分对吸附等温线基本无影响;而液体混合物的溶剂通常对吸附等温线有影响。

同一体系的吸附等温线随温度而改变。

温度愈高,平衡吸附量愈小。

当混合物中含有几种吸附质时,各组分的平衡吸附量不同,被吸附的各组分浓度之比,一般不同于原混合物组成,即分离因子(见传质分离过程)不等于1。

吸附剂的选择性愈好,愈有利于吸附分离。

分离只含一种吸附质的混合物时,过程最为简单。

当原料中吸附质含量很低,而平衡吸附量又相当大时,混合物与吸附剂一次接触就可使吸附质完全被吸附。

吸附剂经脱附再生后循环使用,并同时得到吸附质产品。

但是工业上经常遇到的一些情况,是混合物料中含有几种吸附质,或是吸附剂的选择性不高,平衡吸附量不大,若混合物与吸附剂仅进行一次接触就不能满足分离要求,或吸附剂用量太大时,须用多级的或微分接触的传质设备。

[2]4 吸附分类据吸附质和吸附剂之间吸附力的不同,吸附分为物理吸附与化学吸附两大类。

[3]⑴物理吸附或称范德华吸附:它是吸附剂分子与吸附质分子间吸引力作用的结果,因其分子间结合力较弱,故容易脱附,如固体和气体之间的分子引力大于气体内部分子之间的引力,气体就会凝结在固体表面上,吸附过程达到平衡时,吸附在吸附剂上的吸附质的蒸汽压应等于其在气相中的分压。

⑵化学吸附:是由吸附质与吸附剂分子间化学健的作用所引起,其间结合力比物理吸附大得多,放出的热量也大得多,与化学反应热数量级相当,过程往往不可逆。

化学吸附在催化反应中起重要作用。

5 吸附剂的种类目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭,活性氧化铝,硅胶,分子筛等。

[4]- [6]5.1活性炭吸附原理:依靠自身独特的孔隙结构活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。

活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其展开后表面积可高达800~1500m2,特殊用途的更高。

分子之间相互吸附的作用力:虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响,但它在微环境下始终是不停运动的。

由于分子之间拥有相互吸引的作用力,当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后,由于分子之间相互吸引的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满活性炭内孔隙为止。

活性炭的应用:常用于溶剂回收,溶液脱色、除臭、净制等过程。

是当前应用最普遍的吸附剂。

活性炭的制备:通常所有含碳的物料,如木材,果壳,褐煤等都可以加工成黑炭,经活化制成活性炭。

活化方法主要有两种:即药品活化和气体活化。

药品活化是在原料中加入药品,如ZnCl2、H3PO4等,在非活性气体中加热,进行干馏和活化。

气体活化是通入水蒸汽、CO2、空气等在700~1100℃下反应,使之活化。

炭中含水会降低其活性。

一般活性炭的活化表面约600~1700m2/g。

5.2硅胶硅胶是一种坚硬无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒,是一种亲水性极性吸附剂。

因其是多孔结构.比表面积可达350m2/g左右。

工业上用的硅胶有球型、无定型、加工成型及粉末状四种。

主要用于气体的干燥脱水,催化剂载体及烃类分离等过程。

硅胶吸附剂是粉末状多孔固体,其起到吸附作用的基团是硅醇基上的羟基(吸附中心),这些羟基所处的形态不同,其吸附能力也不同。

5.3活性氧化铝活性氧化铝为无定形的多孔结构物质,一般由氧化铝的水合物(以三水合物为主)加热,脱水和活化制得,其活化温度随氧化铝水合物种类不同而不同,一般为250~500℃,孔径约从20Å到50Å,典型的比表面积为200~500m2/g。

活性氧化铝具有良好的机械强度,可在移动床中使用。

对水具有很强的吸附能力,故主要用于液体和气体的干燥。

5.4 分子筛分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物。

分子筛具有均匀的微孔结构,它的孔穴直径大小均匀,这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部,并对极性分子和不饱和分子具有优先吸附能力,因而能把极性程度不同,饱和程度不同,分子大小不同及沸点不同的分子分离开来,即具有“筛分”分子的作用。

分子筛(合成沸石)一般可用Mn/2·Al 2O 3·mSiO 2·pH 2O ,式表示的含水硅酸盐。

其中M 表示金属离子,多数为钠、钾、钙,也可以是有机胺或复合离子。

n 表示复合离子的价数,y 和w 分别表示SiO 2和H 2O 的分子数,y 又称为硅铝比,硅铝比为2左右的称为A 型分子筛,3左右的称为X 型分子筛,3以上称为Y 型分子筛。

6 吸附作用的应用6.1废水净化V .M.Mabel 等[7]研究了多种金属离子共存,以及在有机物存在时,墨西哥斜发沸石对工业废水中金属离子的吸附去除能力。

实验结果表明,斜发沸石能对Pb (pH 在8.0左右)、Cd (Ph<10.0)进行有效吸附,去除率均能达到95%以上;当有Cr(Ⅵ)存在时,Pb 和Cd 的去除率大大降低,由于它们在与铬酸根反应形成了化合物,降低了与沸石发生离子交换的亲和力。

Duran 等[8]采用60 Co2γ合成了不同单体 AM 共聚组成的聚丙烯酸2丙烯酰胺水凝胶 ( PAAAM ),并将其应用于染料Janus 蓝 B (JGB )、C ongo 红(CR )的吸附分离 ,结果表明 :流体进入水凝胶的扩散过程服从非费克( non2Fick )扩散机理。

对 J GB 的吸附量较高 ,而对 C R 不能吸附 ; PAAAM 水凝胶能成功地用于包含某些纺织染料废水的纯化分离 。

6.2 有机物回收Serbezov A 等[ 9]采用四步真空变压吸附工艺分离回收丙烯/丙烷,将体积分数为48%的丙烯和52%的丙烷于常压常温下送入吸附柱 ,恒压吸附 ,降压吹扫 ,真空吹扫脱附。

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