D-101大孔吸附树脂吸附构树叶总黄酮的研究

本论文通过研究大孔树脂对构树叶黄酮吸附过程中动力学与热力学的变化,寻找大孔吸附树脂对该体系吸附能力的规律。结果表明,大孔吸附树脂对构树叶黄酮的吸附在9 h后达到平衡,且吸附过程符合二级动力学方程;不同温度下该大孔吸附树脂对构树叶黄酮的吸附等温线采用Freundlich和Langmuir等温吸附方程进行拟合,结果与Freundlich等温吸附模型拟合度较高,说明该吸附为优惠吸附,同时吸附焓变ΔH0、吸附自由能ΔG0、吸附熵变ΔS0,说明大孔吸附树脂对构树叶黄酮的吸附过程是放热的,该吸附过程为自发不可逆过程,且吸附有明显的物理吸附特性。     

D-乳酸在微孔超高交联树脂HD-01上的吸附热力学及动力学

对D-乳酸在微孔超高交联树脂HD-01上的吸附热力学和动力学进行研究。考察p H对D-乳酸吸附的影响,D-乳酸的吸附量随p H的升高而降低,最佳p H为2.1。采用静态吸附法测定温度293.15、313.15和333.15 K下D-乳酸的吸附等温线,并采用Langmuir和Freundlich等温线方程对实验数据进行拟合,其中Freundlich方程的拟合效果较好,相关系数R20.99。树脂HD-01对D-乳酸的吸附量为0.146 5 g/g(ρe=102 g/L,333.15 K),比大孔吸附树脂Amberlite XAD1600高出11%。计算得到的吉布斯自由能变ΔG和等量吸附焓变ΔH均小于零,说明D-乳酸在HD-01上的吸附是自发进行的放热过程。测定了不同温度下D-乳酸在树脂上的吸附动力学,实验结果表明,吸附动力学曲线符合准一阶速率方程。D-乳酸在树脂上的传质速率随温度的升高而增大,293.15 K达到吸附平衡只需10 min。     

铅离子的生物吸附动力学及吸附热力学研究

目的：研究非活性深红酵母（Rhodotorula rubra）对重金属离子Pb^2＋的生物吸附热力学和动力学特性。方法：采用恒温摇床振荡吸附的实验方法,研究Pb^2＋生物吸附的动力学和热力学,并以适当的数学模型对实验数据进行拟合;对吸附前后的酵母进行红外光谱及X射线光电子能谱分析。结果：在20℃～45℃温度范围内,吸附5min时即达到了饱和吸附量的80%以上,2h左右达到平衡;深红酵母对Pb^2＋的生物吸附过程适宜用Elovich方程来描述;由二级动力学方程计算的生物吸附活化能为21.56kJ/mol;生物吸附平衡可用Langmuir等温式、Freundlich等温式及Dubinin-Radushkevich等温式来描述,拟合相关系数均接近0.99;Langmuir方程计算所得ΔH^0为13.93kJ/mol。结论：深红酵母对Pb^2＋的生物吸附是非均相的扩散过程,由快速吸附和慢速吸附两个阶段组成,以物理吸附为主,并伴随有化学吸附。     

大孔树脂对八月瓜果皮总三萜的吸附特性研究

研究XDA-1型大孔树脂对八月瓜果皮总三萜的吸附特性。采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、Van't Hoff方程和吸附等温方程研究吸附动力学与吸附热力学参数。结果表明,XDA-1大孔树脂对八月瓜果皮中总三萜的吸附符合准二级动力学方程描述;吸附等温线符合Freundlich等温吸附方程;吸附焓变ΔH=-1.2792 kJ/mol,为物理吸附;吉布斯自由能ΔG0,吸附过程是自发过程;吸附熵变ΔS0,表明吸附是熵值增加的过程。     

离子交换吸附L-瓜氨酸的热力学和动力学

研究不同树脂对L-瓜氨酸的吸附能力,发现D001树脂对L-瓜氨酸的吸附效果最好。采用静态吸附法研究L-瓜氨酸在D001型阳离子交换树脂上的热力学和动力学特性,考察不同温度、pH和溶液初始浓度对离子交换过程的影响。结果表明:L-瓜氨酸在D001型阳离子交换树脂上的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir等温吸附方程,其中,Langmuir吸附方程能更好地描述该过程。吸附过程焓变ΔH=-45.01 k J/mol(0),说明该吸附过程放热。树脂对L-瓜氨酸的吸附过程速度控制步骤为颗粒扩散。随着温度升高,树脂的最大平衡吸附量减小;当pH=6时,树脂达到最大吸附量135.5 mg/g;L-瓜氨酸溶液初始质量浓度为8 g/L时,扩散系数达到最大,为8.53×10-3,吸附速率最快。     

脱乙酰魔芋葡苷聚糖对刚果红吸附性能研究

采用静态吸附法研究脱乙酰魔芋葡苷聚糖对刚果红的吸附特性。结果表明,脱乙酰魔芋葡苷聚糖脱色率达92%,吸附速率符合拟二级速率方程,吸附等温线符合Freundlich吸附等温式。根据热力学函数关系计算出吸附焓变(ΔH)为11.033 kJ/mol,为吸热反应,升高温度有利于吸附;且不同温度下的吉布斯自由能变(ΔG)均小于0,表明脱乙酰魔芋葡苷聚糖对刚果红的吸附是自发过程。     

没食子酸对胡桃醌染色性能的影响

为探索没食子酸对胡桃醌的媒染机理,本实验通过比较在没食子酸存在的条件下,胡桃醌在头发上的染色效果和吸附性能,并利用量子化学计算没食子酸对胡桃醌和头发之间相互作用能的影响。结果表明,没食子酸可以使胡桃醌染出的发色更加鲜亮并且拥有更强的色牢度;同时没食子酸还可以改变胡桃醌的吸附行为,增加胡桃醌的吸附总量;在分子水平上,没食子酸可以充当桥梁连接头发角蛋白和胡桃醌,使得整体具备的能量更低,所形成的氢键更加稳定。说明没食子酸可以充当媒染剂增强胡桃醌的染色性能,本研究为天然媒染剂的选取提供了理论基础。     

黑曲霉发酵菌渣对臧红T的吸附研究

将糖化酶发酵生产过程中产生的黑曲霉菌渣作为一种复合吸附剂进行了染料吸附研究,以挖掘其吸附潜力。首先对菌渣的理化性质进行了分析,然后以臧红T为模型染料,考察了几种因素(接触时间、溶液温度、吸附剂量、初始浓度和盐离子)对吸附的影响,并将所得数据用等温吸附方程、动力学方程和热力学方程进行了模型拟和。结果表明,吸附可在2 h内达到平衡,吸附过程符合准二级动力学模型,属于化学吸附,膜扩散模型比内扩散模型更适合解释吸附行为;温度对吸附有促进作用,吸附过程是一个自发的吸热反应;通过Langmuir方程可计算出最大单分子层吸附容量为166.67 mg/g,但Freundlich能更好的描述吸附行为,说明菌渣表面存在多个不同的吸附位点。此外,菌渣投加量和钠离子浓度均可影响吸附效果,染料去除率最高可达91%。     

三氯蔗糖在大孔吸附树脂SP825上的吸附热动力学

采用静态吸附法,系统研究了三氯蔗糖在大孔吸附树脂SP825上的吸附热力学和动力学特性,为后续三氯蔗糖提取工艺的设计提供基础数据。实验结果表明:在283.15、293.15和303.15 K温度下,树脂SP825对三氯蔗糖的最大吸附量(每克湿树脂)分别为0.146、0.151和0.156 g。树脂SP825对三氯蔗糖的吸附平衡数据符合Lang-muir吸附等温方程,吸附过程为自发的物理吸附过程;并运用准二阶动力学模型描述了动力学过程,确定在实验条件范围内,吸附受颗粒内部传质速率的影响。     

叶绿素铜钠盐染色蚕丝织物动力学研究

为提高植物染料叶绿素铜钠盐对蚕丝织物上染过程的控制,提供染色工艺优化的理论指导,本文研究了叶绿素铜钠盐上染蚕丝织物的动力学吸附过程,探讨了染色机理,并运用准一级和准二级动力学模型对叶绿素铜钠盐染色蚕丝织物的实验数据进行模拟,计算叶绿素铜钠盐染色蚕丝织物的动力学参数.结果表明:叶绿素铜钠盐在蚕丝织物上的染色符合准二级动力学模型,且在染色温度70～90℃范围内,随着染色温度的升高,染色平衡吸附量降低,染色速率常数增大,半染时间减小,扩散系数增大.     

黑土和棕壤对铜的吸附研究

研究了黑土与棕壤对Cu吸附的热力学和动力学特性．结果表明,在实验所采用Cu^2+浓度范围内,黑土和棕壤对CU^2+的吸附量均随着加入Cu^2+浓度的增加而增加,但黑土对cu^2+的吸附固定能力明显高于棕壤．在吸附平衡液Cu^2+浓度为95mg·kg^-时,棕壤对cu^2+的吸附量接近3720mg·kg^-1,黑土对Cu^2+的吸附量高达6076mg·kg^-1,最大CuCl2浓度(400mg·kg^-1)时,黑土和棕壤对Cu^2+的吸附量分别达到6159．0和4736．6mg·kg^-1．两种土壤对Cu^2+的吸财等量线与Freundlich和Temkin方程均有较好的拟合性,可以用Freundlich方程对其吸附行为进行描述．Langmuir方程不适宜描述两种土壤对Cu^2+的等温吸附过程．黑土和棕壤对Cu^2+的吸附均较快,最初2min内就可以达到平衡后吸附量的90％以上,在15-20min左右吸附基本达到平衡．描述黑土和棕壤动力学过程的最优模型为双常数速率方程,其次为一级动力学方程和Elovich方程。     

香兰素在大孔吸附树脂上的吸附平衡、动力学及动态吸附过程

研究香兰素在大孔吸附树脂LX-02上的吸附平衡、动力学以及动态吸附和解吸过程。考察p H对香兰素吸附的影响,并测定不同温度条件下香兰素的吸附等温线。结果表明:树脂LX-02吸附香兰素的最适p H为4.5;Freundlich模型可以更好地拟合香兰素吸附等温线(R2=1),香兰素在LX-02树脂上的吸附为放热过程,最大吸附量为162.96 mg/g。吸附动力学结果表明,香兰素吸附动力学符合准二阶动力学模型。香兰素在树脂上的传质速率随着温度和浓度的增加而增加,且20 min内即可达到吸附平衡。动态吸附和解吸实验发现,温度升高会导致香兰素在树脂上的吸附量降低,而流量对树脂吸附香兰素的影响可忽略不计,因此,最佳上柱条件为温度298.15 K、流量2 m L/min,最适解吸剂为0.05 mol/L Na OH。     

改性松香-丙烯酰胺共聚物对青蒿素的吸附性能研究

以改性松香(马来松香乙二醇丙烯酸酯,EGMRA)和丙烯酰胺(AM)为聚合单体,采用悬浮聚合法合成了改性松香-丙烯酰胺二元共聚物。采用静态法研究了该聚合物对青蒿素吸附过程的热力学和动力学特性,对吸附过程进行控制机理判断。结果表明,该共聚物对青蒿素具有良好的吸附能力,最佳吸附条件为:以体积分数为60%的乙醇为溶剂配制青蒿素溶液,质量浓度为4.0 mg/mL,聚合物为20~40目,吸附温度50℃,振荡频率110 rpm,平衡吸附时间为5 h,饱和吸附量Qe=39.78 mg/g。聚合物等温吸附青蒿素的平衡吸附数据符合Langmiur方程,属单分子层吸附。吸附等温线与Langmiur方程高度相关,相关系数R20.99。拟一级吸附动力学模型可较好的描述吸附过程,膜扩散为此吸附体系控制步骤,通过菲克定律计算出膜扩散系数D=6.55×10-9cm2/s。     

氧化还原条件对湿地土壤磷吸附与解吸特性的影响

采用室内模拟试验研究了氧化还原条件对盘锦天然湿地土壤磷吸附与解吸特性的影响,并对磷的吸附与解吸过程进行拟合。结果表明,氧化或还原条件下Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地拟合磷的等温吸附曲线,且Langmuir方程的拟合效果好于Freundlich方程。淹水还原条件下,湿地土壤对磷的最大吸附量和解吸率比淹水前分别降低了9.5%和16.3%;吸附解吸平衡浓度升高,平均增加158.8%。淹水后土壤活性铁含量明显升高,淹水前后活性铁变化与吸附解吸平衡浓度变化之间的相关性达到了显著水平,与土壤中磷的最大吸附量和解吸率变化的相关性不显著,表明活性铁含量的变化是淹水还原条件下影响土壤磷吸附解吸平衡浓度变化的主要因素。     

镉在黑土和棕壤中吸附行为比较研究

比较研究了重金属镉在黑土和棕壤中的吸附热力学和动力学行为.结果表明,在实验设定的浓度范围内,黑土和棕壤对Cd²⁺吸附量随溶液中Cd²⁺浓度的增加而增加.黑土对Cd²⁺的吸附固定能力明显强于棕壤.在平衡液浓度为20 mg·kg^-1时,黑土对Cd²⁺的吸附量为1 485.2 mg·kg^-1、棕壤为700.6 mg·kg^-1.两种土壤对Cd²⁺的吸附等温线与Langmuir、Freundlich和Henry方程均有较好的拟合性,而Temkin方程不适合用来描述Cd²⁺在两种土壤中的等温吸附.根据Langmuir的拟合结果,Cd²⁺在黑土和棕壤中的最大吸附量分别可达5 939.3和2 790 mg·kg^-1.黑土较高的吸附能力与其高的有机质含量和粘粒含量有关.黑土和棕壤中Cd²⁺的吸附是一个快速反应过程,2 min内能达到平衡吸附量的90%,15～30 min左右达到吸附平衡.一级动力学方程是拟合Cd²⁺在黑土和棕壤中吸附动力学过程的最优方程,其次为Elovich方程和双常数方程.随着初始浓度的增加,Cd²⁺在土壤中的吸附速率也不断增大.随着吸附量的增大和反应时间的延长,吸附速率不断下降.在较低的初始浓度下,Cd²⁺在黑土中的下降趋势要快于棕壤.     

小球藻对U(VI)的生物吸附特性

试验研究了小球藻吸附U(VI)的过程,探讨了吸附机理、吸附热力学和动力学.考查了pH值、时间、U(VI)的起始浓度和温度等对吸附的影响.研究表明,pH值对小球藻的吸附效果影响较大,小球藻吸附U(VI)的最佳pH值为6,最大吸附量为2.7mg/g,吸附在5min内基本达到平衡.小球藻对U(VI)的吸附量与其浓度的正相关;温度在20℃-30℃时,对铀的吸附影响不大.实验结果还表明,吸附过程符合准二级动力学方程,其相关系数达0.99,该吸附为多种反应同时作用的复杂过程.U(VI)在小球藻上的吸附行为可以很好地用Langmuir等温方程来描述.     

植被修复对重度盐碱地土壤酶活性和酶反应热力学特征的影响

由于环境变化和人为干扰,松嫩平原盐碱化土地面积不断增加,盐碱化程度也在不断加剧。本试验以松嫩平原西部盐碱化土壤为对象,研究了自然植被、羊草、燕麦和苜蓿修复对重度盐碱化土壤2种氧化还原酶(过氧化氢酶、多酚氧化酶)和3种水解酶(碱性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶)活性和酶反应热力学特征的影响。结果表明: 随着温度的升高,5种土壤酶活性、活化自由能(ΔG)都逐渐升高,在40 ℃(或45 ℃)时达到最高,而土壤酶的活化焓(ΔH)和活化熵(ΔS)无显著变化;温度每增加10 ℃时的温度系数(Q₁₀)变化较小,范围为1.05～1.36。与裸地相比,过氧化氢酶活性在自然植被和羊草修复地升高,而在燕麦和苜蓿修复地降低,ΔG和酶活性的变化规律则相反,而ΔH、ΔS在羊草、燕麦修复地升高,在自然植被和苜蓿修复地降低;多酚氧化酶活性在各修复地都降低或不变,ΔH、ΔS在自然植被和羊草修复地降低,而在燕麦和苜蓿修复地不变,ΔG在各修复样地都表现为在40 ℃时升高,在其他温度下均降低或不变。在各修复地,3种水解酶活性均升高,酶的ΔG降低或不变,而ΔH和ΔS则差异较大。土壤酶活性及其热力学特征对温度变化和植被修复的响应存在较大差异。研究结果可为重度盐碱化土壤的修复提供理论依据。     

核桃青皮中色素的染色性能及成分分析

本文首先对核桃青皮色素的保存方法进行了探究,分别通过密封冷藏、冷冻干燥及自然风干对核桃青皮处理并保存。确定了核桃青皮色素通过密封冷藏的方法来保存可使其上色效果最佳。与市面上比较流行的氧化型染发剂相比,相同的染色条件下,核桃青皮染液对头发损伤小,且具有优良的抗紫外性能。接着从核桃青皮色素的染发功能着手,探究核桃青皮提取液中使毛发上色的主要成分。通过对核桃青皮提取液的分离提纯,经核磁谱图比对确定核桃青皮中使毛发上色的主要成分为5-羟基-1,4-萘醌,即胡桃醌。用等量浓度的胡桃醌染液对头发染色,染后毛发呈棕黄色,与核桃青皮染液染后毛发色调一致。     

细菌胞壁多糖对水体中低浓度Pb2+和Cd2+的吸附研究

室内模拟研究了长春市伊通河天然水环境中优势细菌胞壁多糖对Pb2+和Cd2+吸附,结果发现胞壁多糖对pb2+和Cd2+的吸附量分别在pH为4.5、5.0时最大;且均分为两个阶段,即当pH＜4.5,对Pb2+的吸附量与pH呈正相关,当pH＞4.5时,对Pb2+的吸附量与pH呈负相关;对Cd2+的吸附量在pH＜5.0时与pH呈正相关,在pH＞5.0时与pH呈负相关.温度对胞壁多糖吸附Pb2+和Cd2+影响不显著;吸附体系在8 h达到吸附平衡.共存Cd2+对胞壁多糖吸附Pb2+影响显著,而共存Pb2+对吸附Cd2+不显著.胞壁多糖对Pb2+和Cd2+吸附过程符合Iangmuir和Freundlich热力学等温方程;胞壁多糖吸附Pb2+和Cd2+的动力学过程分为快速阶段和慢速阶段,其中慢速阶段符合二级吸附速率动力学方程.     

茶树根细胞壁对铅的吸附作用

以提取的水培茶树龙井43根细胞壁为供试材料,研究了茶树根细胞壁对Pb的吸附作用.结果表明:酸性条件下茶树根细胞壁对Pb的吸附量随着吸附液初始pH值的升高而增大,当初始pH值在2.0~4.5时Pb吸附量快速上升.在吸附液初始pH值为4.5的条件下,当吸附达到平衡时,随着吸附液Pb浓度的提高,茶树根细胞壁对Pb的吸附量增大,其吸附行为更适合用Freundlich吸附模型拟合.当达到吸附平衡时,根细胞壁的Pb吸附总量为9.7mg·g-1,当吸附时间达到320 min时根细胞壁对Pb的吸附量可以达到平衡吸附量的90%,从解吸动力学曲线来看,在60 min时Pb的解吸量可以达到平衡解吸量的50%,吸附、解吸动力学方程更适合用二级速率方程描述.根细胞壁分别经酯化、果胶酶改性、氨基甲基化改性处理后,其对Pb的累积吸附量与未改性处理相比分别降低了51.1%、41.3%和10.8%,表明根细胞壁上的-COOH、半乳糖醛酸多聚物果胶质及-NH2在一定程度上参与了Pb在茶树根细胞壁上的吸附.