硫脲功能化多孔硅胶对Cu(Ⅱ)的吸附机理研究

硫脲功能化多孔硅胶对Cu(Ⅱ)的吸附机理研究

论文摘要

本文研究了通过均相法和异相法合成的硫脲功能化多孔硅胶(HO-SG-GPTS-TS和HE-SG-GPTS-TS)对Cu(Ⅱ)的吸附机理。系统探讨了影响吸附性能的因素,通过密度泛函理论(DFT)对吸附剂和Cu(Ⅱ)的相互作用机理进行了理论模拟。HO-SG-GPTS-TS和HE-SG-GPTS-TS对Cu(Ⅱ)的最佳吸附pH值均为6,且HO-SG-GPTS-TS的吸附量高于HE-SG-GPTS-TS。吸附动力学表明,对Cu(Ⅱ)的吸附平衡时间为105min,吸附过程符合拟二级动力学模型,液膜扩散过程为控速步骤。对Cu(Ⅱ)的吸附量随温度和溶液浓度的升高而增大,等温吸附符合Langmuir模型,为自发、吸热、熵增的化学吸附过程。DFT计算表明,材料对Cu(Ⅱ)的吸附主要通过功能基中的S原子以及羟基中的O原子实现,S原子是配位作用的主要贡献者。

论文目录

  • 1 前言
  • 2 实验部分
  •   2.1 试剂与仪器
  •   2.2 硫脲功能化多孔硅胶对Cu(II)吸附性能测定
  •   2.3 相互作用机理的理论模拟
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 pH值对吸附性能的影响
  •   3.2吸附动力学
  •   3.3 等温吸附
  •   3.4 相互作用机理的理论模拟
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李旭朝,刘兴荣,张华庆,王科,牛余忠,陈厚,曲荣君

    关键词: 硫脲,硅胶,吸附机理,密度泛函理论

    来源: 离子交换与吸附 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,环境科学与资源利用

    单位: 海洋化工研究院有限公司海洋涂料国家重点实验室,鲁东大学化学与材料科学学院

    基金: 国家自然科学基金(No.21307053),山东省自然科学基金(No.ZR2018MB039),烟台市重点研发计划(No.2017ZH060),海洋涂料国家重点实验室资助项目

    分类号: O647.3;X703

    DOI: 10.16026/j.cnki.iea.2019060501

    页码: 501-510

    总页数: 10

    文件大小: 924K

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