多组分吸附论文_袁佳伟,蓝碧兰,李蜜,张浩强,陈雅茹

导读:本文包含了多组分吸附论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:多组,页岩,层状,有机物,气体,氢氧化物,稻壳。

多组分吸附论文文献综述

袁佳伟,蓝碧兰,李蜜,张浩强,陈雅茹[1](2019)在《多组分生物油吸附强化重整制氢的热力学分析》一文中研究指出文章采用HSC Chemistry软件进行多组分生物油重整制氢(包括普通重整和吸附强化重整)过程的热力学分析,研究反应温度、S/C和Ca/C对氢气浓度和氢气产率等指标的影响。研究结果表明:两种重整制氢过程的氢气产率和氢气浓度均随着S/C的增大而增大,但在S/C>3后增幅不再明显;当S/C=3时,普通重整制氢过程的氢气产率和氢气浓度均仅为70%左右,最佳重整反应温度高达830℃;加入吸附剂CaO后,吸附强化重整过程的氢气产率和氢气浓度较普通重整制氢过程有大幅提升,且最佳重整反应温度显着下降,当S/C=3时,最佳重整反应温度为480℃,氢气产率和氢气浓度分别为97.2%和99.7%。(本文来源于《可再生能源》期刊2019年12期)

窦继博[2](2019)在《基于多组分反应构建高效吸附材料及环境应用研究》一文中研究指出近年来,纳米材料依靠自身优异的物化性能,在环境吸附领域扮演着愈来愈重要的角色。然而原始纳米材料仍存在以下问题:吸附能力有限和水中分散性差等。基于上述问题,本论文提出了一种反应温和的多组分反应功能化路线以制备新型的高效吸附材料。本研究工作以镁铝层状双金属氢氧化物(LDH)和多壁碳纳米管(MCNTs)为基体材料,选取了Kabachnik-Fields叁组分反应与MALI叁组分反应为表面功能化方法,将亚磷酸二乙酯、壳聚糖和对苯乙烯磺酸钠高分子作为修饰物嫁接到原始材料表面,分别制备得到LDH-PDA-DEP、CNTs-CHO-CS、CNTs-CHO-PSPSH叁种复合吸附材料。采用EDS,TEM,XPS,FT-IR以及TGA等方法对功能化前后样品的微观形貌、表面官能团与化学元素含量等变化进行了表征;同时,以Cu~(2+)、亚甲基蓝MB为污染物对象,研究了功能化后的复合材料在不同影响因素条件(吸附时间、溶液pH、初始污染物浓度和溶液温度)下的吸附性能,进一步研究了吸附过程中的吸附等温线、吸附动力学与热力学模型,解释了可能涉及的吸附机理。主要结论如下:(1)通过多巴胺在LDH表面氧化自聚生成的氨基官能团与苯二甲醛、亚磷酸二乙酯、硫脲之间的Kabachnik-Fields叁组分反应成功制备出磷酸功能化的LDH-PDA-DEP复合材料。吸附结果表明改性后的LDH对水中铜离子的吸附容量显着提升。随着pH从2增大至11,LDH-PDA-DEP复合材料对Cu~(2+)的吸附量逐渐增大。拟合结果表明LDH-PDA-DEP对Cu~(2+)的吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,所得最大单层吸附容量为105.44 mg/g。热力学研究表明水中Cu~(2+)到LDH-PDA-DEP纳米薄片的吸附是一个放热、自发的过程。(2)通过碳纳米管、糠醛、亚磷酸二乙酯和氨基化的对苯乙烯磺酸钠参与的Kabachnik-Fields反应成功制备出对苯乙烯磺酸钠高分子/碳纳米管复合材料。吸附结果表明,CNTs-CHO-PSPSH复合材料在20 min内即可达到对MB的吸附饱和,平衡时刻吸附量为178.67 mg/g,与原始CNTs相比(37.73 mg/g),吸附量提升了4.7倍。随着pH的增加,CNTs-CHO-PSPSH复合材料对MB的吸附量也逐渐增加。其吸附等温模型遵循Langmuir方程,且在298 K时,CNTs-CHO-PSPSH对MB的吸附最高值为346.88 mg/g。通过热力学分析,CNTs-CHO-PSPSH复合材料对MB的吸附属于自发放热过程。可能的吸附机理为π-π堆积和静电作用力。(3)利用巯基乙酸作为“链接器”,通过一个条件温和的MALI叁组分反应成功制备出壳聚糖修饰的碳纳米管。吸附实验表明,CNTs-CHO-CS复合材料对水体中Cu~(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型;Langmuir等温线方程能很好地拟合吸附数据,说明此过程为单分子层吸附,最大吸附容量计算为115.84 mg/g。吸附热力学研究发现CNTs-CHO-CS复合材料吸附水体中Cu~(2+)是自发且吸热的过程,升高水温促进吸附的正向进行。此外,溶液pH的变化能强烈地影响CNTs-CHO-CS对Cu~(2+)的吸附,当pH=8时吸附量达到最大。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01)

陈力博[3](2019)在《外来水对页岩气多组分吸附特征的影响研究》一文中研究指出四川盆地是中国页岩气勘探开发的主要区域,气藏具有分布广厚度大和有机质丰度高的特征。页岩气主要以吸附状态存在于储层中,而含水率和外来水的比例会影响吸附气的含量。本文以彭水地区Ps3、P2、P3和P7四种样品为研究对象;主要对样品有机碳含量、成熟度、主要矿物组成和孔隙结构进行了测定;并且对上述四种样品在不同含水率和含有不同比例外来水的情况下进行了吸附气量测试;最后,对实验数据进行了整理、分析、Langmuir模型拟合与修正、L-F模型拟合与修正、Toth模型拟合与修正、D-A模型拟合与修正。除此之外,还建立了考虑蒸馏水和外来水因素对页岩等温吸附气量影响的吸附模型。取得的主要结论如下:(1)外来水会使页岩样品的孔隙体积变小;(2)随着含水率的增加,页岩样品的吸附气量减小;(3)随着外来水比例的增加,页岩样的等温吸附气量减小;(4)Langmuir模型、L-F模型、Toth模型与D-A模型相比,D-A模型更适合本实验中的含有不同比例蒸馏水和含有不同比例外来水的页岩样品的吸附气量拟合;(5)建立考虑蒸馏水和外来水因素D-A优化模型。(本文来源于《西安石油大学》期刊2019-05-29)

杨新玉,史秋怡,龙超[4](2019)在《吸附树脂吸附多组分VOCs的动力学特性及预测》一文中研究指出采用微分吸附床(DAB)法研究甲苯、环己烷、正戊烷的单组分、双组分和叁组分在2种不同孔结构吸附树脂上的吸附动力学行为,探讨了吸附树脂的孔结构对吸附动力学的影响,建立多组分吸附动力学预测模型.结果表明,单组分甲苯、环己烷和正戊烷在2种吸附树脂上吸附扩散阻力同时存在于微孔孔口和孔内,符合孔口-孔内双阻力模型(Dual模型);采用孔口-孔内双阻力模型结合扩展Langmuir多组分吸附平衡方程,可根据单组分吸附动力学数据较好地预测双组分和叁组分VOCs在2种吸附树脂上的吸附动力学曲线,预测值与实验值间的平均相对误差小于17%;相比于大孔吸附树脂,各组分在超高交联吸附树脂上吸附过程存在明显的竞争取代,取代顺序为甲苯>环己烷>正戊烷.(本文来源于《中国环境科学》期刊2019年05期)

张志红,张嘉培[5](2019)在《基于非平衡热力学理论的黏土多组分重金属吸附模型》一文中研究指出黏土垫层土颗粒的吸附特性是控制溶质运移的重要关键因素,进而影响对防渗屏障长期服役性能的准确评估。在传统单组分吸附模型的基础上,基于非平衡热力学和Ziegler最大耗散率原理,通过构建弥散型自由能函数和弥散型耗散率函数,采用连续介质力学方法建立了非理想状态体系下适用于多组分重金属离子的非平衡态吸附模型。所建模型预测的多组分重金属离子吸附行为与已有试验结果吻合度较好,对比分析结果表明:所建非平衡态吸附模型能够正确揭示多组分重金属离子在黏土中的吸附动力学机制。(本文来源于《岩土工程学报》期刊2019年05期)

许湖敏[6](2018)在《稻壳基活性炭对醇水溶剂中多组分有机物吸附平衡与动力学研究》一文中研究指出稻壳基活性炭是一类高品质的吸附材料,在工业染料废水处理领域应用广泛。工业溶剂染料(如用于皮革、木材、塑料及细胞等的染色)常采用醇类作为溶剂,排入废水中的醇含量在10-15%之间。然而,大部分稻壳基活性炭吸附体系研究中的溶剂均为水溶液,这与实际应用中吸附剂需要处理醇-水体系中有机污染物的情况相差甚远,致使理论模型与实际情况有所偏颇。同时,这些吸附研究均侧重于单组分体系的研究,两组分和叁组分体系方面的研究还较少。因此,需要探究稻壳基活性炭在醇-水体系中吸附多组分有机污染物的吸附理论模型,以期能够为实际应用中活性炭去除废水中有机污染物提供理论依据。首先,在稻壳基活性炭对醇水溶剂中单组分体系的吸附实验中,亚甲基蓝以单分子层形式被吸附,最大吸附量为85.6 mg/g,通过动力学研究发现,以准二级动力学模型对吸附过程进行预测,所得数据与实验数据比较吻合。活性炭对甲基橙的吸附行为与亚甲基蓝类似,都是单分子层吸附,最大吸附量是80.4 mg/g,准二级动力学模型对吸附过程预测较准;其次,在稻壳基活性炭对醇水溶剂中双组分体系(亚甲基蓝、甲基橙)的吸附实验中,活性炭对亚甲基蓝和甲基橙的最大平衡吸附量分别为109.8 mg/g和105.4 mg/g,吸附过程中存在“协同吸附”效应。Langmuir-Freundlich等温模型能很好地描述稻壳基活性炭对双组分中亚甲基蓝和甲基橙的吸附过程,亚甲基蓝和甲基橙以多分子层形式被吸附。动力学研究结果表明在双组分体系中稻壳基活性炭对亚甲基蓝和甲基橙的吸附行为符合准二级动力学模型;最后,在稻壳基活性炭对醇水溶剂中叁组分体系(亚甲基蓝、甲基橙、苯酚)的吸附实验中,活性炭对亚甲基蓝的平衡吸附量和双组分体系中的平衡吸附量相近,而活性炭对甲基橙的平衡吸附量较双组分体系中的平衡吸附量明显减少,甲基橙和苯酚之间存在“竞争吸附”效应。Freundlich模型能较好地描述稻壳基活性炭对叁组分体系中亚甲基蓝、甲基橙和苯酚的吸附行为,动力学研究方面发现准二级动力学模型能较好地描述稻壳基活性炭对叁组分混合溶液的吸附过程。(本文来源于《江南大学》期刊2018-12-01)

李树刚,白杨,林海飞,严敏,龙航[7](2018)在《CH_4,CO_2和N_2多组分气体在煤分子中吸附热力学特性的分子模拟》一文中研究指出为进一步明确煤分子吸附多组分气体的热力学机制,应用巨正则系综蒙特卡洛(GCMC)模拟方法,从热力学角度研究了不同温度下等比例CH_4,CO_2,N_2多组分气体在煤分子模型中的吸附行为。研究表明:在晶胞内CH_4呈点状分布,CO_2呈簇状分布,N_2呈带状分布; 3种气体的吸附量、吸附热、吸附熵关系均为CO_2>CH_4>N_2,吸附势能CO_2<CH_4<N_2;吸附量与吸附热呈线性正相关关系,吸附热与温度无明显关系;煤分子吸附CH_4,N_2,CO_2的吸附势能与其吸附量成反比,吸附势能不仅受煤分子表面自由粒子色散力影响,也受吸附焓和吸附熵的影响;相同条件下,3种气体的吸附熵与吸附量和温度均呈负相关关系;吸附热力学参数能用来表征煤分子的吸附特性,从热力学角度证实煤分子吸附CO_2优于CH_4和N_2。(本文来源于《煤炭学报》期刊2018年09期)

陈红凤[8](2018)在《土壤腐殖酸在多组分矿物上的选择吸附特性及作用机制量化》一文中研究指出氧化铁和层状硅酸盐矿物是土壤中重要粘土矿物,腐殖酸(HS)是土壤中主要有机组分,它们带有大量电荷和活性官能团,往往相互胶结形成有机-无机复合体,是土壤团聚体形成的基本过程,对提升土壤有机碳稳定具有重要意义。但目前HS与矿物相互作用机制研究以定性描述为主,缺乏定量信息;同时,不同类型矿物对HS的选择吸附特征尚不清楚。本论文提取纯化了湖北九宫山山地草甸土的胡敏酸(JGHA)和富里酸(JGFA),选取国际粘土矿物协会的高岭石(KAO)和蒙脱石(MON)为层状硅酸盐代表矿物、针铁矿(GOE)为氧化铁代表矿物,制备了针铁矿-高岭石机械混合物(KGM)和复合物(KGA),采用等温滴定量热仪(ITC)、衰减全反射-傅里叶变换红外(ATR FTIR)、高效液相-体积排阻色谱(HP-SEC)、二维红外光谱相关性分析(2D-Co S)等技术,研究层状硅酸盐矿物、高岭石-针铁矿二元体吸附土壤HS的热力学和动力学特征,以此量化土壤HS与矿物相互作用驱动机制的贡献,借以揭示不同类型矿物对HS的选择吸附特征。主要结果如下:1.层状硅酸盐矿物吸附JGHA的能力随pH升高而减弱,描述了不同条件下两者间相互作用驱动机制的贡献。pH4.0时,KAO对JGHA最大吸附量(0.48μmol/m2)高于MON(0.39μmol/m2),吸附亲和常数(ln KL:14.7)大于MON(ln KL:13.8);pH6.0和8.0条件下,KAO表面最大吸附量(0.28~0.23μmol/m2)低于MON(0.37~0.33μmol/m2),吸附亲和常数(ln KL:12.6~11.4)小于MON(ln KL:13.0~12.9)。低pH时,配体交换和静电引力作用驱动KAO吸附JGHA贡献为26~32%,MON贡献为22~26%。pH4.0时,KAO表面正电荷密度大于MON,因此静电引力和配体交换对KAO吸附JGHA贡献强于MON。高pH时,静电斥力增强抑制了静电引力和配体交换的贡献,疏水作用贡献增强;同时,MON的疏水性位点密度多于KAO,因此MON表面JGHA的吸附量高于KAO。2.层状硅酸盐矿物吸附JGFA的能力随pH升高呈先增强后降低趋势,明确了不同pH条件下JGFA在矿物表面形成的络合物类型。KAO表面对JGFA的吸附量在pH5.5时达到最大,为2.65μmol/m2;在MON表面的吸附量在pH 6.5时最大,为2.32μmol/m2。pH 4.5~5.5范围内,MON对JGFA的吸附量随pH升高而缓慢增加(?ads:0.02μmol/m2);pH 4.5~6.5范围内,KAO的JGFA吸附量随pH升高而明显增加(?ads:0.07μmol/m2)。pH相同时,KAO对JGFA的吸附量高于MON。JGFA羧基类官能团与层状硅酸盐矿物表面位点络合形成内圈络合物,羟基类官能团可形成外圈络合物。低pH范围内,内圈络合物随pH升高先增多后减少,外圈络合物随pH升高而增多,两者的迭加效应导致JGFA吸附量随pH升高而增大;高pH范围内(pH>7),JGFA与层状硅酸盐矿物相互作用仅形成外圈络合物,且随pH升高而减少。3.针铁矿-高岭石机械混合体和复合体吸附JGHA能力不同,阐明了不同矿物对多相异质性JGHA的选择吸附行为。矿物二元体吸附JGHA的能力随pH升高而降低。pH 4.0时,KGA(210mC/m2)和KGM(204mC/m2)电荷密度接近,JGHA在KGA(0.22μmol/m2)和KGM(0.24μmol/m2)表面吸附量相近,以静电引力和配体交换驱动为主;pH 6.0和8.0时,KGM中暴露出的KAO面积(31%)占比约为KGA的2倍(16%),以及疏水性官能团位于KAO硅氧基面,且KGA中部分硅氧官能团被GOE占据,因此KGM的疏水性位点密度多于KGA,疏水作用驱动KGM吸附JGHA的贡献更多,导致JGHA在KGM表面吸附量大于KGA。低pH时,针铁矿-高岭石二元体对大分子组分(34.3~12.9 kDa)和小分子组分(12.9~0.4 k Da)的JGHA均有吸附;高pH时,矿物二元体选择吸附<12.9 k Da、有疏水性的JGHA分子组分。KAO边面、铝氧基面和GOE表面选择吸附>12.9 k Da组分的JGHA,由静电引力和配体交换驱动;KAO硅氧基面选择吸附<12.9kDa的组分,由疏水作用驱动。KGM倾向选择吸附>7.5kDa的分子,KGA选择吸附<7.5kDa的组分。4.针铁矿-高岭石二元体吸附JGFA能力随pH升高先增强后降低,变化趋势与层状硅酸盐矿物一致,但变化幅度有差异。KGA吸附JGFA的量约在pH5.5时达到最大(2.09μmol/m2),在KGM上最大吸附量(2.68μmol/m2)在pH 4.5。pH对矿物二元体吸附JGFA的影响比高岭石弱,KAO最大吸附量和最小吸附量的差值(?ads=adsmax-adsmin)为0.1μmol/m2,KGA的?ads为0.04μmol/m2,KGM的?ads为0.02μmol/m2。低pH时,JGFA解离的羧基类官能团与矿物二元体中KAO和GOE的可变电荷位点络合形成内圈络合物,羟基类官能团与矿物形成外圈络合物;高pH时,矿物-JGFA复合物的羧基类官能团红外吸收峰消失,内圈络合物几乎完全被抑制。羧基类官能团在矿物表面的吸附优先于羟基类官能团,即内圈络合物优先于外圈络合物形成。5.矿物对HS的吸附均为自发反应,不同矿物表面吸附HS的热力学行为差异大,pH是影响的关键因素。JGHA在层状硅酸盐矿物和高岭石-针铁矿二元体表面的吸附均为放热反应,JGHA吸附于矿物二元体和层状硅酸盐矿物表面的熵变(TΔS)分别为-545~-977和-59.5~-64.4k J/mol/K。不同pH条件下,JGHA在矿物表面的吸附过程均为焓驱。JGFA热力学吸附行为受pH影响大。pH4.0时,JGFA在层状硅酸盐矿物表面吸附是先吸热后放热,总体表现为焓熵双驱动(ΔH<0,TΔS>0);在矿物二元体表面吸附是焓驱动的放热反应。pH 6.0和8.0时,在层状硅酸盐矿物和二元体矿物表面的吸附是焓熵双驱动的放热反应。JGFA吸附于矿物二元体和层状硅酸盐矿物表面的TΔS分别为16.5~-16.2和9.7~-7.7 k J/mol/K,其数值远小于JGHA的吸附。JGHA分子量(38kDa)是JGFA(2.4kDa)的15.8倍,JGHA与矿物相互作用形成复合物对熵减的贡献高于JGFA;此外,JGFA与矿物二元体相互作用形成内圈络合物脱掉水分子,增强了反应系统紊乱度,抑制了反应体系熵减,从而矿物-JGFA反应体系的TΔS绝对值小于矿物-JGHA体系的。(本文来源于《华中农业大学》期刊2018-06-01)

许心怡[9](2018)在《四川宜宾龙马溪组页岩多组分气体吸附特性研究》一文中研究指出本文选取四川省宜宾地区志留系龙马溪组页岩,对页岩样品的地质参数和孔隙结构进行表征,探究二者对页岩气吸附特性的影响;采用容量法对页岩样品进行单-多组分气体的等温吸附实验;讨论多组分气体在页岩中的吸附特性、竞争吸附特性和选择性;利用多组分吸附模型对实验结果进行描述;研究多组分气体在页岩中的等量吸附热和极限吸附热,从热力学角度来解释页岩气的吸附机理。地质参数结果表明,页岩样品总有机碳含量较高,有机质种类丰富,并且有较高的成熟度,矿物组分含量主要以粘土矿物为主。孔隙结构表征结果表明,页岩孔隙中包含了大量微孔和介孔,提供了可观的比表面积,同时样品中高含量的粘土矿物使页岩的孔隙结构更为复杂,优化了页岩气的储集和吸附。等温吸附实验结果表明,多组分吸附等温线属于I型吸附等温线,低温和低压环境下更有利于气体的吸附。在不同比例CH_4-CO_2实验结果中,吸附量受原始气中CO_2比例影响,CO_2含量越高,总吸附量越大。CH_4-C_2H_6混合气实验结果中,总吸附量要低于CH_4-CO_2混合气饱和吸附量,叁种单组分气体的吸附量从大到小为CO_2>C_2H_6>CH_4。游离相体积比和选择性结果表明,CO_2和C_2H_6在竞争吸附中占优势,能够优先吸附于页岩表面,CH_4吸附相对滞后。多组分吸附模型参数由单组份吸附模型获得,拟合结果表明Langmuir多组分吸附模型拟合效果更好。等量吸附热与吸附量成正相关,二元组分中CO_2含量较高时,等量吸附热和极限吸附热较高,C_2H_6在吸附过程中会占据高能吸附位并释放大量热,从而增加等量吸附热。(本文来源于《中国石油大学(北京)》期刊2018-05-01)

陈国辉[10](2017)在《多组分气体在页岩中的吸附竞争效应及同位素分馏效应研究》一文中研究指出页岩对天然气的吸附能力对于评价页岩气的资源潜力具有重要意义。目前对页岩气吸附能力的评价主要依赖于等温吸附实验,但等温吸附得到的仅是过剩吸附量,无法真正揭示吸附过程和机理。并且受仪器原件的限制,仅能在有限的温压条件下进行测试。尤其对于机理更加复杂的多组分竞争吸附,在机理认识不清的情况下,难以建立或优选具有普适性的定量表征模型。而巨正则蒙特卡洛法(GCMC,Grand Canonical Monte Carlo)分子模拟技术除了可以得到吸附量之外,还可以获取气-固分子之间的结合能、吸附热、密度场分布、径向分布函数、密度分布曲线等涉及吸附机理的参数,并可以在任意温、压范围内进行模拟。另外,目前对页岩气现场解吸过程中的同位素分馏效应研究表明,同位素分馏效应与吸附解吸气量之间有密切关系,有望利用同位素在吸附解吸过程中的分馏效应对地质条件下的吸附气量进行评价,但目前对于多组分气体和同位素在吸附解吸过程中分馏效应的定量化研究不足。针对这些问题,本次研究将分子模拟和等温吸附实验两种方法相结合,对页岩气吸附行为和机理进行了深入研究。由于分子模拟的过程中需要选定模型并确定气-固分子之间的力场、势场参数,模型和参数对模拟结果有重要影响。因此,模拟结果需要接受实践的检验。不过,目前业已报导的物理模拟实验和分子模拟所得的过剩吸附量结果之间存在着数量级的差别,使人们对理论上可行、可信的分子模拟技术的适用性产生了疑问。本论文首次通过深入剖析,认识了两者之间出现差别的内因,由此建立了两者之间跨尺度的表征方法,使模拟结果与实验结果可以直接对比并接受实践的检验。同时,通过对比分析,优选出了获取孔隙自由体积和气体体相密度的合理方法。对参数合理的表达和选取,使分子模拟结果与实验结果具有等价内涵,进而可以利用实验结果验证分子模拟结果的合理性和可靠性,保证了下一步利用GCMC分子模拟方法所揭示的页岩气吸附机理客观合理。在跨尺度表征的基础上,通过对CH_4和CO_2气体分子在蒙脱石、伊利石、高岭石和干酪根孔隙中的吸附行为进行模拟和对比分析,揭示了页岩气在不同矿物中的吸附机理,并首次对不同矿物中页岩气吸附机理进行对比。在确定了矿物表面吸附位的基础上,从单吸附位强度,吸附位分布密度和矿物比表面积叁个层次阐明了不同矿物对气体吸附能力存在差异性的根本原因。并进一步揭示了吸附层数、吸附层厚度、吸附相密度、吸附相气体所占比例等微观吸附机理,这部分微观机理对于客观准确评价地质条件下页岩吸附气含量具有重要意义,而地质条件下的吸附气含量一直广受勘探家的关注。通过对CH_4和CO_2混合气体在不同矿物中的吸附行为进行模拟研究,从吸附位和结合能的角度,揭示了CO_2将优先占据吸附位,阻碍CH_4吸附的根本原因及其规律。并首次由理论分析发现,在具有较强极性的蒙脱石和伊利石表面,CO_2对CH_4吸附行为的阻碍作用较强,而在极性较弱的高岭石和干酪根表面,该阻碍作用较弱。对于多组分气体在页岩中竞争吸附机理的揭示,可为注CO_2提高CH_4采收率的方案优化提供理论指导。为了揭示页岩气吸附解吸过程中的多组分和同位素分馏规律,在国内率先开展了多组分气体等温吸附实验以及相应的气体组分分析和同位素含量分析实验。研究发现,页岩对不同气体的吸附能力顺序为:CO_2>CO_2+CH_4>CH_4>CH_4+N_2>N_2;CH_4吸附解吸过程中13CH_4优先吸附,滞后解吸。首次从页岩气吸附机理出发,优选并建立数学模型对同位素分馏效应进行了定量描述。本论文成功地将分子模拟方法与等温吸附实验方法跨尺度结合,实现了利用实验结果对模拟结果的验证,提高了利用GCMC分子模拟方法揭示页岩气吸附机理的客观性。所揭示的页岩气吸附机理为进一步优选和建立数学模型定量评价同位素分馏效应提供了理论依据,对于页岩气吸附解吸过程中同位素分馏效应的客观评价,为下一步利用同位素分馏效应实时评价地质条件下吸附气含量奠定了坚实基础。(本文来源于《中国石油大学(华东)》期刊2017-06-01)

多组分吸附论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,纳米材料依靠自身优异的物化性能,在环境吸附领域扮演着愈来愈重要的角色。然而原始纳米材料仍存在以下问题:吸附能力有限和水中分散性差等。基于上述问题,本论文提出了一种反应温和的多组分反应功能化路线以制备新型的高效吸附材料。本研究工作以镁铝层状双金属氢氧化物(LDH)和多壁碳纳米管(MCNTs)为基体材料,选取了Kabachnik-Fields叁组分反应与MALI叁组分反应为表面功能化方法,将亚磷酸二乙酯、壳聚糖和对苯乙烯磺酸钠高分子作为修饰物嫁接到原始材料表面,分别制备得到LDH-PDA-DEP、CNTs-CHO-CS、CNTs-CHO-PSPSH叁种复合吸附材料。采用EDS,TEM,XPS,FT-IR以及TGA等方法对功能化前后样品的微观形貌、表面官能团与化学元素含量等变化进行了表征;同时,以Cu~(2+)、亚甲基蓝MB为污染物对象,研究了功能化后的复合材料在不同影响因素条件(吸附时间、溶液pH、初始污染物浓度和溶液温度)下的吸附性能,进一步研究了吸附过程中的吸附等温线、吸附动力学与热力学模型,解释了可能涉及的吸附机理。主要结论如下:(1)通过多巴胺在LDH表面氧化自聚生成的氨基官能团与苯二甲醛、亚磷酸二乙酯、硫脲之间的Kabachnik-Fields叁组分反应成功制备出磷酸功能化的LDH-PDA-DEP复合材料。吸附结果表明改性后的LDH对水中铜离子的吸附容量显着提升。随着pH从2增大至11,LDH-PDA-DEP复合材料对Cu~(2+)的吸附量逐渐增大。拟合结果表明LDH-PDA-DEP对Cu~(2+)的吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,所得最大单层吸附容量为105.44 mg/g。热力学研究表明水中Cu~(2+)到LDH-PDA-DEP纳米薄片的吸附是一个放热、自发的过程。(2)通过碳纳米管、糠醛、亚磷酸二乙酯和氨基化的对苯乙烯磺酸钠参与的Kabachnik-Fields反应成功制备出对苯乙烯磺酸钠高分子/碳纳米管复合材料。吸附结果表明,CNTs-CHO-PSPSH复合材料在20 min内即可达到对MB的吸附饱和,平衡时刻吸附量为178.67 mg/g,与原始CNTs相比(37.73 mg/g),吸附量提升了4.7倍。随着pH的增加,CNTs-CHO-PSPSH复合材料对MB的吸附量也逐渐增加。其吸附等温模型遵循Langmuir方程,且在298 K时,CNTs-CHO-PSPSH对MB的吸附最高值为346.88 mg/g。通过热力学分析,CNTs-CHO-PSPSH复合材料对MB的吸附属于自发放热过程。可能的吸附机理为π-π堆积和静电作用力。(3)利用巯基乙酸作为“链接器”,通过一个条件温和的MALI叁组分反应成功制备出壳聚糖修饰的碳纳米管。吸附实验表明,CNTs-CHO-CS复合材料对水体中Cu~(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型;Langmuir等温线方程能很好地拟合吸附数据,说明此过程为单分子层吸附,最大吸附容量计算为115.84 mg/g。吸附热力学研究发现CNTs-CHO-CS复合材料吸附水体中Cu~(2+)是自发且吸热的过程,升高水温促进吸附的正向进行。此外,溶液pH的变化能强烈地影响CNTs-CHO-CS对Cu~(2+)的吸附,当pH=8时吸附量达到最大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多组分吸附论文参考文献

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论文知识图

多组分吸附一解吸实验装置原理...混合烯烃中各组分烯烃分子在丝光沸石...多组分吸附-解吸实验装置原理示...多组分等温吸附实验体积校正前后吸附...单组分有机物苯的穿透曲线多组分等温吸附实验体积校正前后吸附量...

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多组分吸附论文_袁佳伟,蓝碧兰,李蜜,张浩强,陈雅茹
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