吸附分離技術(shù)

蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院朱孔磊吸附分離技術(shù)蘭州理工大學(xué)吸附分離脈絡(luò)概述吸附的定義、分類、常用吸附劑、吸附劑的性能要求吸附的基本理論吸附過程、吸附熱力學(xué)、吸附動(dòng)力學(xué)、吸附作用力、影響吸附的因素、吸附劑的再生吸附分離脈絡(luò)一.概述

20世紀(jì)70年代以來，吸附分離技術(shù)作為一種低能耗的固相萃取分離技術(shù)，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中受到廣泛關(guān)注。它是利用具有較強(qiáng)吸附能力的多孔性固體吸附劑，選擇性的將一種或一類物質(zhì)吸附在固體表面，從而實(shí)現(xiàn)流體混合物中不同組分的分離。吸附過程實(shí)質(zhì)上是通過相界面上的吸附作用以達(dá)到一種或數(shù)種組分在固相吸附劑上的富集濃縮。

一.概述20世紀(jì)70年代以來，吸附分離技術(shù)作1.1吸附的定義吸附是一種表面現(xiàn)象，是指固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，當(dāng)某些物質(zhì)碰撞固體表面時(shí)，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，被吸附分子在吸附劑表面濃度高于溶液本體相中濃度。具有一定吸附能力的固體材料稱為吸附劑，被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。溶劑/水吸附質(zhì)相互作用相互作用相互作用(如溶解)吸附劑1.1吸附的定義吸附是一種表面現(xiàn)象，是指固體表面的分子或1.2吸附的分類物理吸附（范德華引力、偶極-偶極作用、氫鍵）化學(xué)吸附（通過形成化學(xué)鍵的吸附離子鍵、配位鍵（螯合樹脂）、易裂解的共價(jià)鍵(高分子催化劑)）親和吸附（對(duì)目標(biāo)物呈現(xiàn)專一性或高選擇性。這種吸附專一性或分子識(shí)別性能，來源于氫鍵、范德華引力、偶極-偶極作用等多種鍵力的空間協(xié)同作用）1.2吸附的分類物理吸附（范德華引力、偶極-偶極作用、氫鍵吸附性能吸附類型物理吸附化學(xué)吸附作用力選擇性吸附層吸附熱吸附速度穩(wěn)定性溫度的影響分子引力一般沒選擇多層吸附較小，一般在41.9kJ/mol以內(nèi)快不穩(wěn)定，易解吸溫度升高，吸附量降低化學(xué)鍵有選擇單層吸附較大，一般在83.7～418.7KJ/mol以內(nèi)較慢較穩(wěn)定，不易解吸溫度升高，吸附速度增加物理吸附和化學(xué)吸附之間的區(qū)分并沒有嚴(yán)格的界限。在實(shí)際的吸附過程中，上述幾類吸附往往同時(shí)存在。物理吸附和化學(xué)吸附在一定條件下也是可以互相轉(zhuǎn)化的。同一物質(zhì)，可能在較低溫度下進(jìn)行物理吸附，而在較高溫度下往往又是化學(xué)吸附。吸附性能吸附類型物理吸附化學(xué)吸附作用力分子引力化學(xué)鍵物理吸附1.3常用吸附劑吸附分離材料按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類無機(jī)吸附劑高分子吸附劑炭質(zhì)吸附劑按吸附機(jī)理分類化學(xué)吸附物理吸附親和吸附離子交換劑螯合劑可再生高分子試劑和催化劑陽離子交換劑陰離子交換劑兩性離子交換劑按形態(tài)和孔結(jié)構(gòu)分類球型樹脂（大孔、凝膠、大網(wǎng)）離子交換纖維與吸附性纖維無定型顆粒吸附劑免疫吸附劑仿生吸附劑非極性吸附劑中極性吸附劑極性吸附劑1.3常用吸附劑吸附分離材料按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類無機(jī)吸附劑高分子

具有一定晶體結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物，最典型的天然無機(jī)吸附劑為沸石類（Zeolite),包括方沸石、菱沸石、絲光沸石、交沸石、鈉沸石等。其它天然的硅鋁酸鹽如蒙脫土、綠砂以及長(zhǎng)石類礦物（正長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、灰長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石）也可作為無機(jī)吸附劑使用。人工合成的無機(jī)吸附劑有合成沸石、分子篩、活性氧化鋁、硅膠、磷酸鋯等。1、無機(jī)吸附劑具有一定晶體結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物，最典型的天然(1)硅膠硅膠有天然的，也有人工合成的。天然的多孔SiO2通常稱為硅藻土，人工合成的稱為硅膠，用水玻璃制取。(1)硅膠硅膠有天然的，也有人工合成的。天然的多孔SiO2(2)活性氧化鋁活性氧化鋁：活性氧化鋁對(duì)水有較強(qiáng)的親合力，因此工業(yè)上常將其用作氣（液）體的干燥劑。而它的再生溫度又比分子篩低得多。可用活性氧化鋁干燥的部分工業(yè)氣體包括：Ar、He、H2、氟利昂、氟氯烷等。另外，活性氧化鋁還可用作催化劑載體?；钚匝趸XAl(OH)3由三水合鋁或三水鋁礦加熱脫水制成。根據(jù)制造工藝不同，氧化鋁分為低溫氧化鋁和高溫氧化鋁。前者的活化溫度低于600℃，其不同形態(tài)的氧化化鋁包括ρ、χ、η和γ型氧化鋁；后者的活化溫度為900-1000℃，其中包括кθ和δ氧化鋁。(2)活性氧化鋁活性氧化鋁：活性氧化鋁對(duì)水有較強(qiáng)的親合力，2、炭質(zhì)吸附劑

炭質(zhì)吸附劑包括活性炭、活性炭纖維以及炭化樹脂。其中活性炭為微晶類碳系，微晶尺寸1-3nm?；钚蕴康恼w外觀為無定形顆粒?；钚蕴渴且环N非極性吸附劑，是由含碳為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。其外觀為暗黑色，有粒狀和粉狀兩種?；钚蕴恐饕煞殖家酝?，還有少量的氧、氫、硫等元素，以及含有水分、灰分。它具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。2、炭質(zhì)吸附劑炭質(zhì)吸附劑包括活性炭、活性炭纖維以及炭化樹(1)活性炭與其它吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積，通?？蛇_(dá)500-1700m2/g，因而形成強(qiáng)大的吸附能力。微孔的容積約為0.15-0.9mL/g，比表面積占活性炭總比表面積的95%以上。過渡孔的容積通常為0.02-0.1mL/g，比表面積一般不超過總比表面積的5%；大孔的容積為0.2-0.5mL/g。在氣相吸附中，吸附容量在很大程度上決定于微孔，而在液相吸附中，過渡孔則起主要作用。(1)活性炭與其它吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積，通由C、H等元素組成的聚合物，經(jīng)過直接或間接熱處理得到的碳質(zhì)吸附劑。(2)炭化樹脂CHA-111樹脂的外表面MCH-111樹脂的外表面ND-900樹脂的外表面由C、H等元素組成的聚合物，經(jīng)過直接或間接熱處理得到的碳質(zhì)吸(3)活性炭纖維(ACF)根據(jù)生產(chǎn)中前驅(qū)體的不同，目前實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的活性炭纖維產(chǎn)品主要分為粘膠基ACF、酚醛基ACF、聚丙稀腈基ACF(PAN-ACF)、瀝青基ACF(pitch-ACF)等。

ACF有豐富的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，有多種形式的制成品，與粉末狀和顆粒狀吸附材料相比，吸附和脫附速率更快；另外，ACF在震動(dòng)下不產(chǎn)生裝填松動(dòng)和過分密實(shí)的現(xiàn)象，克服了在操作過程中形成溝槽和沉降的問題。(3)活性炭纖維(ACF)根據(jù)生產(chǎn)中前驅(qū)體的不同，3、吸附樹脂（高分子吸附劑）

macroreticularresin;

macroporousadsorbent;polymericadsorbent吸附樹脂就是樹脂吸附劑，是利用樹脂能發(fā)生吸附－解吸作用，以達(dá)到物質(zhì)的分離、凈化目的的一類可以反復(fù)使用的樹脂。3、吸附樹脂（高分子吸附劑）

macroreticul（1）吸附樹脂的分類吸附樹脂非極性吸附樹脂中極性吸附樹脂極性吸附樹脂強(qiáng)極性吸附樹脂電荷均勻分布，不帶任何功能基含有酯基一類的極性基團(tuán)具有酰胺、亞砜、腈等基團(tuán)，這些基團(tuán)的極性大于酯基有極性最強(qiáng)的極性基團(tuán)，如吡啶基、氨基等（1）吸附樹脂的分類吸附樹脂非極性吸附樹脂中極性吸附樹脂極性（2）樹脂吸附劑的特點(diǎn)適用范圍寬，廢水中有機(jī)物濃度從幾個(gè)到幾萬mg/L、從極性有機(jī)物到非極性有機(jī)物均可用此法進(jìn)行處理；吸附效率高，脫附再生容易；樹脂性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，每年材料損耗大約為5%；工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，設(shè)備占地面積小，不需高溫高壓；固液容易分離，在水體中不會(huì)引入新的污染物；對(duì)三廢的適應(yīng)性強(qiáng)，吸附材料耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑、耐氧化，對(duì)微生物污染和放射性也有一定的耐受能力；在治理廢水的同時(shí)，富集回收了廢水中的有用物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了廢物資源化。（2）樹脂吸附劑的特點(diǎn)適用范圍寬，廢水中有機(jī)物濃度從幾個(gè)到幾1.4吸附劑的性能要求大的比表面積和合適的孔徑較高的強(qiáng)度和耐磨性顆粒大小均勻具有一定的吸附分離能力具有一定的商業(yè)規(guī)模及合理的價(jià)格1.4吸附劑的性能要求大的比表面積和合適的孔徑二、吸附的基本理論二、吸附的基本理論2.1吸附過程固體吸附劑與流動(dòng)相接觸，流動(dòng)相中的一種或多種溶質(zhì)向固體顆粒表面選擇性傳遞，被吸附和積累于固體吸附劑微孔表面的過程。吸附分離原理大體可分為以下四種類型:①表面選擇性吸附:范德華力②分子篩效應(yīng):多孔固體中的微孔孔徑均一，與分子尺寸相當(dāng)。尺寸小于孔徑的分子可以進(jìn)入而被吸附,比孔徑大的分子則被排斥在外。③通過微孔的擴(kuò)散:利用擴(kuò)散速率的差別分離。④微孔中的凝聚:多孔固體周圍的可凝氣體在與其孔徑對(duì)應(yīng)的壓力下在微孔中凝聚。表面吸附是基本的,其它是伴隨發(fā)生.

另一類吸附過程是化學(xué)吸附，以化學(xué)鍵結(jié)合,一般為不可逆過程，工業(yè)應(yīng)用少，分析化學(xué)中有。例:巰基棉吸附、黃原酯棉吸附1、巰基棉吸附：利用巰基乙酸與棉花纖維上的羥基的酯化反應(yīng)，將巰基接到纖維素大分子上。利用巰基與不同元素離子的反應(yīng)進(jìn)行分離富集。2、黃原酯棉脫酯棉與氫氧化鈉作用生成堿纖維，再與二硫化碳進(jìn)行酯化反應(yīng)，把黃原酸基團(tuán)固定在棉纖維上。利用黃原酸基團(tuán)的作用進(jìn)行分離富集。另一類吸附過程是化學(xué)吸附，以化學(xué)鍵結(jié)合,一般為不可逆過程，工吸附過程:①變溫吸附：通常在環(huán)境溫度吸附，加熱條件下解吸，利用溫度的變化實(shí)現(xiàn)吸附和解吸再生循環(huán)操作。常用于從氣體或液體中分離少量雜質(zhì)。②變壓吸附：在較高組分分壓的條件下選擇性吸附氣體混合物中的某些組分，然后降低壓力或抽真空使吸附劑解吸，利用壓力的變化完成循環(huán)操作?！阌糜跉怏w混合物的主體分離。③變濃度吸附：液體混合物中的某些組分在環(huán)境條件下選擇性地吸附，然后用少量強(qiáng)吸附性液體解吸再生。用于液體混合物的主體分離。吸附過程:2.2吸附等溫線吸附等溫線是描述吸附平衡行為的基本工具，可用于比較吸附劑的基本吸附性能。由于吸附機(jī)理在很大程度上決定了吸附等溫線的形狀，因而對(duì)吸附等溫線分類有助于診斷吸附過程。

在固體對(duì)氣體的吸附中，吸附量是溫度和壓力的函數(shù)；在固體對(duì)液體的吸附中則為溫度和溶液中吸附質(zhì)濃度的函數(shù)。固定溫度下，吸附量與濃度的關(guān)系為等溫吸附，通常用吸附等溫線來描述所研究體系達(dá)到平衡時(shí)吸附量與溶液中吸附質(zhì)濃度的關(guān)系。2.2吸附等溫線吸附等溫線是描述吸附平衡行為的濃度增大曲線往上斜，如IV，表示吸附由單分子層開始向多分子層進(jìn)行。

曲線的形狀反映吸附的難易，低濃度下曲線向下彎，如I、II、IV的初始表示分子容易被吸附；如不易被吸附則向上彎，如III、V。濃度增大曲線往上斜，如IV，表示吸附由單分子層開2.3吸附的熱力學(xué)參數(shù)樹脂吸附有機(jī)物的熵變△S（Entropy）、自由能變△G(Freeenergy)可作為吸附的推動(dòng)力來說明吸附是否自動(dòng)發(fā)生。若△G吸附

=△G（溶質(zhì)-樹脂）-△G（溶質(zhì)-溶劑）

<0，吸附能夠自發(fā)進(jìn)行。吸附熱△H(Enthalpy)的大小直接反應(yīng)了吸附劑與吸附質(zhì)分子之間的作用力的性質(zhì)。

2.3吸附的熱力學(xué)參數(shù)樹脂吸附有機(jī)物的熵變△S（Entr

在化學(xué)中，可以把熵看作體系的混亂度，任何作用的進(jìn)行都要求混亂度的增加。有機(jī)物不完全溶解于水，在水中可以說是熵的減少，在遇到吸附樹脂時(shí)，由于樹脂對(duì)有機(jī)物分子結(jié)合力較大，有機(jī)分子就沖破水分子的包圍，體系的混亂性增大，也就是熵增加。吸附作用能自動(dòng)進(jìn)行，而熵的增加成為吸附進(jìn)行的推動(dòng)力。當(dāng)有機(jī)物分子量增大，在水中溶解度減小時(shí)，熵的增加就越大，也就越容易被樹脂吸附。如果有機(jī)物完全溶解于水里，遇到吸附樹脂時(shí)也沒有熵的增加，吸附就不能進(jìn)行。1.熵增加（△S>0）對(duì)吸附推動(dòng)力的解釋在化學(xué)中，可以把熵看作體系的混亂度，任何作用的進(jìn)行都要求

吸附樹脂由溶劑里吸附溶質(zhì)，實(shí)際上是吸附質(zhì)與吸附樹脂及溶劑間作用力平衡的結(jié)果，要求吸附質(zhì)與樹脂的作用力大于與溶劑的作用力，這可用溶質(zhì)分子由溶液跑到樹脂表面產(chǎn)生的自由能減少(-△G)來衡量，故當(dāng)△G吸附=△G（溶質(zhì)-樹脂）-△G（溶質(zhì)-溶劑）<0，吸附能夠自發(fā)進(jìn)行。顯然，溶質(zhì)在水中溶解度越小，△G（溶質(zhì)-溶劑）的降低也越小，△G吸附就越大，越有利于吸附。酸堿、鹽的存在會(huì)減少有機(jī)物在水里的溶解度，故對(duì)吸附有利。2.自由能降低△G<

0對(duì)吸附推動(dòng)力的解釋吸附樹脂由溶劑里吸附溶質(zhì)，實(shí)際上是吸附質(zhì)與吸附樹脂及溶劑2.4吸附作用力分子間引力是吸附作用的根本因素，深入了解對(duì)探索吸附樹脂的應(yīng)用、樹脂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及操作條件的選擇都有很大意義。氫鍵力定向力誘導(dǎo)力色散力2.4吸附作用力分子間引力是吸附作用的根本因素，深入了解2.5吸附動(dòng)力學(xué)第一階段是吸附質(zhì)通過吸附劑顆粒周圍的液膜到顆粒的表面，稱為外部傳遞過程或外擴(kuò)散（膜擴(kuò)散）。第二階段是從吸附劑顆粒表面?zhèn)飨蝾w粒孔隙內(nèi)部，稱為孔內(nèi)部傳遞過程或內(nèi)擴(kuò)散。第三階段為溶質(zhì)在吸附劑內(nèi)表面上發(fā)生吸附。1.吸附傳質(zhì)過程的三個(gè)階段2.5吸附動(dòng)力學(xué)第一階段是吸附質(zhì)通過吸附劑顆粒周圍的液2.6影響吸附的因素吸附質(zhì)的性質(zhì)：吸附操作條件：溶解度、極性等溫度、pH、流速等溶劑/水吸附質(zhì)相互作用相互作用相互作用(如溶解)吸附劑2.6影響吸附的因素吸附質(zhì)的性質(zhì)：吸附操作條件：溶解度、操作條件,溫度和壓力對(duì)吸附有影響,適當(dāng)升高溫度有利于化學(xué)吸附,低溫有利于物理吸附,溫度對(duì)氣相吸附的影響比對(duì)液相吸附的影響大.對(duì)于氣體吸附,壓力增加有利于吸附,壓力降低有利于解吸.吸附劑的性質(zhì),吸附劑的性質(zhì)如孔隙率,孔徑,粒徑等影響比表面積,從而影響吸附效果.操作條件,溫度和壓力對(duì)吸附有影響,適當(dāng)升高溫度有利于化學(xué)吸附吸附劑的活性,吸附劑的活性是吸附劑附能力的標(biāo)志,常以吸附劑上所吸附的吸附質(zhì)量與所有吸附劑量比的百分?jǐn)?shù)來表示,其物理意義是單位吸附劑所能吸附的吸附質(zhì)量.吸附劑的活性,吸附劑的活性是吸附劑附能力的標(biāo)志,常以吸附劑上謝謝！謝謝！吸附分離技術(shù)

蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院朱孔磊吸附分離技術(shù)蘭州理工大學(xué)吸附分離脈絡(luò)概述吸附的定義、分類、常用吸附劑、吸附劑的性能要求吸附的基本理論吸附過程、吸附熱力學(xué)、吸附動(dòng)力學(xué)、吸附作用力、影響吸附的因素、吸附劑的再生吸附分離脈絡(luò)一.概述

20世紀(jì)70年代以來，吸附分離技術(shù)作為一種低能耗的固相萃取分離技術(shù)，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中受到廣泛關(guān)注。它是利用具有較強(qiáng)吸附能力的多孔性固體吸附劑，選擇性的將一種或一類物質(zhì)吸附在固體表面，從而實(shí)現(xiàn)流體混合物中不同組分的分離。吸附過程實(shí)質(zhì)上是通過相界面上的吸附作用以達(dá)到一種或數(shù)種組分在固相吸附劑上的富集濃縮。

一.概述20世紀(jì)70年代以來，吸附分離技術(shù)作1.1吸附的定義吸附是一種表面現(xiàn)象，是指固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，當(dāng)某些物質(zhì)碰撞固體表面時(shí)，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上，被吸附分子在吸附劑表面濃度高于溶液本體相中濃度。具有一定吸附能力的固體材料稱為吸附劑，被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。溶劑/水吸附質(zhì)相互作用相互作用相互作用(如溶解)吸附劑1.1吸附的定義吸附是一種表面現(xiàn)象，是指固體表面的分子或1.2吸附的分類物理吸附（范德華引力、偶極-偶極作用、氫鍵）化學(xué)吸附（通過形成化學(xué)鍵的吸附離子鍵、配位鍵（螯合樹脂）、易裂解的共價(jià)鍵(高分子催化劑)）親和吸附（對(duì)目標(biāo)物呈現(xiàn)專一性或高選擇性。這種吸附專一性或分子識(shí)別性能，來源于氫鍵、范德華引力、偶極-偶極作用等多種鍵力的空間協(xié)同作用）1.2吸附的分類物理吸附（范德華引力、偶極-偶極作用、氫鍵吸附性能吸附類型物理吸附化學(xué)吸附作用力選擇性吸附層吸附熱吸附速度穩(wěn)定性溫度的影響分子引力一般沒選擇多層吸附較小，一般在41.9kJ/mol以內(nèi)快不穩(wěn)定，易解吸溫度升高，吸附量降低化學(xué)鍵有選擇單層吸附較大，一般在83.7～418.7KJ/mol以內(nèi)較慢較穩(wěn)定，不易解吸溫度升高，吸附速度增加物理吸附和化學(xué)吸附之間的區(qū)分并沒有嚴(yán)格的界限。在實(shí)際的吸附過程中，上述幾類吸附往往同時(shí)存在。物理吸附和化學(xué)吸附在一定條件下也是可以互相轉(zhuǎn)化的。同一物質(zhì)，可能在較低溫度下進(jìn)行物理吸附，而在較高溫度下往往又是化學(xué)吸附。吸附性能吸附類型物理吸附化學(xué)吸附作用力分子引力化學(xué)鍵物理吸附1.3常用吸附劑吸附分離材料按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類無機(jī)吸附劑高分子吸附劑炭質(zhì)吸附劑按吸附機(jī)理分類化學(xué)吸附物理吸附親和吸附離子交換劑螯合劑可再生高分子試劑和催化劑陽離子交換劑陰離子交換劑兩性離子交換劑按形態(tài)和孔結(jié)構(gòu)分類球型樹脂（大孔、凝膠、大網(wǎng)）離子交換纖維與吸附性纖維無定型顆粒吸附劑免疫吸附劑仿生吸附劑非極性吸附劑中極性吸附劑極性吸附劑1.3常用吸附劑吸附分離材料按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類無機(jī)吸附劑高分子

具有一定晶體結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物，最典型的天然無機(jī)吸附劑為沸石類（Zeolite),包括方沸石、菱沸石、絲光沸石、交沸石、鈉沸石等。其它天然的硅鋁酸鹽如蒙脫土、綠砂以及長(zhǎng)石類礦物（正長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、灰長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石）也可作為無機(jī)吸附劑使用。人工合成的無機(jī)吸附劑有合成沸石、分子篩、活性氧化鋁、硅膠、磷酸鋯等。1、無機(jī)吸附劑具有一定晶體結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物，最典型的天然(1)硅膠硅膠有天然的，也有人工合成的。天然的多孔SiO2通常稱為硅藻土，人工合成的稱為硅膠，用水玻璃制取。(1)硅膠硅膠有天然的，也有人工合成的。天然的多孔SiO2(2)活性氧化鋁活性氧化鋁：活性氧化鋁對(duì)水有較強(qiáng)的親合力，因此工業(yè)上常將其用作氣（液）體的干燥劑。而它的再生溫度又比分子篩低得多?？捎没钚匝趸X干燥的部分工業(yè)氣體包括：Ar、He、H2、氟利昂、氟氯烷等。另外，活性氧化鋁還可用作催化劑載體?；钚匝趸XAl(OH)3由三水合鋁或三水鋁礦加熱脫水制成。根據(jù)制造工藝不同，氧化鋁分為低溫氧化鋁和高溫氧化鋁。前者的活化溫度低于600℃，其不同形態(tài)的氧化化鋁包括ρ、χ、η和γ型氧化鋁；后者的活化溫度為900-1000℃，其中包括кθ和δ氧化鋁。(2)活性氧化鋁活性氧化鋁：活性氧化鋁對(duì)水有較強(qiáng)的親合力，2、炭質(zhì)吸附劑

炭質(zhì)吸附劑包括活性炭、活性炭纖維以及炭化樹脂。其中活性炭為微晶類碳系，微晶尺寸1-3nm?；钚蕴康恼w外觀為無定形顆粒。活性炭是一種非極性吸附劑，是由含碳為主的物質(zhì)作原料，經(jīng)高溫炭化和活化制得的疏水性吸附劑。其外觀為暗黑色，有粒狀和粉狀兩種?；钚蕴恐饕煞殖家酝猓€有少量的氧、氫、硫等元素，以及含有水分、灰分。它具有良好的吸附性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，可以耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫、高壓作用，不易破碎。2、炭質(zhì)吸附劑炭質(zhì)吸附劑包括活性炭、活性炭纖維以及炭化樹(1)活性炭與其它吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積，通?？蛇_(dá)500-1700m2/g，因而形成強(qiáng)大的吸附能力。微孔的容積約為0.15-0.9mL/g，比表面積占活性炭總比表面積的95%以上。過渡孔的容積通常為0.02-0.1mL/g，比表面積一般不超過總比表面積的5%；大孔的容積為0.2-0.5mL/g。在氣相吸附中，吸附容量在很大程度上決定于微孔，而在液相吸附中，過渡孔則起主要作用。(1)活性炭與其它吸附劑相比，活性炭具有巨大的比表面積，通由C、H等元素組成的聚合物，經(jīng)過直接或間接熱處理得到的碳質(zhì)吸附劑。(2)炭化樹脂CHA-111樹脂的外表面MCH-111樹脂的外表面ND-900樹脂的外表面由C、H等元素組成的聚合物，經(jīng)過直接或間接熱處理得到的碳質(zhì)吸(3)活性炭纖維(ACF)根據(jù)生產(chǎn)中前驅(qū)體的不同，目前實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的活性炭纖維產(chǎn)品主要分為粘膠基ACF、酚醛基ACF、聚丙稀腈基ACF(PAN-ACF)、瀝青基ACF(pitch-ACF)等。

ACF有豐富的微孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，有多種形式的制成品，與粉末狀和顆粒狀吸附材料相比，吸附和脫附速率更快；另外，ACF在震動(dòng)下不產(chǎn)生裝填松動(dòng)和過分密實(shí)的現(xiàn)象，克服了在操作過程中形成溝槽和沉降的問題。(3)活性炭纖維(ACF)根據(jù)生產(chǎn)中前驅(qū)體的不同，3、吸附樹脂（高分子吸附劑）

macroreticularresin;

macroporousadsorbent;polymericadsorbent吸附樹脂就是樹脂吸附劑，是利用樹脂能發(fā)生吸附－解吸作用，以達(dá)到物質(zhì)的分離、凈化目的的一類可以反復(fù)使用的樹脂。3、吸附樹脂（高分子吸附劑）

macroreticul（1）吸附樹脂的分類吸附樹脂非極性吸附樹脂中極性吸附樹脂極性吸附樹脂強(qiáng)極性吸附樹脂電荷均勻分布，不帶任何功能基含有酯基一類的極性基團(tuán)具有酰胺、亞砜、腈等基團(tuán)，這些基團(tuán)的極性大于酯基有極性最強(qiáng)的極性基團(tuán)，如吡啶基、氨基等（1）吸附樹脂的分類吸附樹脂非極性吸附樹脂中極性吸附樹脂極性（2）樹脂吸附劑的特點(diǎn)適用范圍寬，廢水中有機(jī)物濃度從幾個(gè)到幾萬mg/L、從極性有機(jī)物到非極性有機(jī)物均可用此法進(jìn)行處理；吸附效率高，脫附再生容易；樹脂性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)，每年材料損耗大約為5%；工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，設(shè)備占地面積小，不需高溫高壓；固液容易分離，在水體中不會(huì)引入新的污染物；對(duì)三廢的適應(yīng)性強(qiáng)，吸附材料耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑、耐氧化，對(duì)微生物污染和放射性也有一定的耐受能力；在治理廢水的同時(shí)，富集回收了廢水中的有用物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了廢物資源化。（2）樹脂吸附劑的特點(diǎn)適用范圍寬，廢水中有機(jī)物濃度從幾個(gè)到幾1.4吸附劑的性能要求大的比表面積和合適的孔徑較高的強(qiáng)度和耐磨性顆粒大小均勻具有一定的吸附分離能力具有一定的商業(yè)規(guī)模及合理的價(jià)格1.4吸附劑的性能要求大的比表面積和合適的孔徑二、吸附的基本理論二、吸附的基本理論2.1吸附過程固體吸附劑與流動(dòng)相接觸，流動(dòng)相中的一種或多種溶質(zhì)向固體顆粒表面選擇性傳遞，被吸附和積累于固體吸附劑微孔表面的過程。吸附分離原理大體可分為以下四種類型:①表面選擇性吸附:范德華力②分子篩效應(yīng):多孔固體中的微孔孔徑均一，與分子尺寸相當(dāng)。尺寸小于孔徑的分子可以進(jìn)入而被吸附,比孔徑大的分子則被排斥在外。③通過微孔的擴(kuò)散:利用擴(kuò)散速率的差別分離。④微孔中的凝聚:多孔固體周圍的可凝氣體在與其孔徑對(duì)應(yīng)的壓力下在微孔中凝聚。表面吸附是基本的,其它是伴隨發(fā)生.

另一類吸附過程是化學(xué)吸附，以化學(xué)鍵結(jié)合,一般為不可逆過程，工業(yè)應(yīng)用少，分析化學(xué)中有。例:巰基棉吸附、黃原酯棉吸附1、巰基棉吸附：利用巰基乙酸與棉花纖維上的羥基的酯化反應(yīng)，將巰基接到纖維素大分子上。利用巰基與不同元素離子的反應(yīng)進(jìn)行分離富集。2、黃原酯棉脫酯棉與氫氧化鈉作用生成堿纖維，再與二硫化碳進(jìn)行酯化反應(yīng)，把黃原酸基團(tuán)固定在棉纖維上。利用黃原酸基團(tuán)的作用進(jìn)行分離富集。另一類吸附過程是化學(xué)吸附，以化學(xué)鍵結(jié)合,一般為不可逆過程，工吸附過程:①變溫吸附：通常在環(huán)境溫度吸附，加熱條件下解吸，利用溫度的變化實(shí)現(xiàn)吸附和解吸再生循環(huán)操作。常用于從氣體或液體中分離少量雜質(zhì)。②變壓吸附：在較高組分分壓的條件下選擇性吸附氣體混合物中的某些組分，然后降低壓力或抽真空使吸附劑解吸，利用壓力的變化完成循環(huán)操作?！阌糜跉怏w混合物的主體分離。③變濃度吸附：液體混合物中的某些組分在環(huán)境條件下選擇性地吸附，然后用少量強(qiáng)吸附性液體解吸再生。用于液體混合物的主體分離。吸附過程:2.2吸附等溫線吸附等溫線是描述吸附平衡行為的基本工具，可用于比較吸附劑的基本吸附性能。由于吸附機(jī)理在很大程度上決定了吸附等溫線的形狀，因而對(duì)吸附等溫線分類有助于診斷吸附過程。

在固體對(duì)氣體的吸附中，吸附量是溫度和壓力的函數(shù)；在固體對(duì)液體的吸附中則為溫度和溶液中吸附質(zhì)濃度的函數(shù)。固定溫度下，吸附量與濃度的關(guān)系為等溫吸附，通常用吸附等溫線來描述所研究體系達(dá)到平衡時(shí)吸附量與溶液中吸附質(zhì)濃度的關(guān)系。2.2吸附等溫線吸附等溫線是描述吸附平衡行為的濃度增大曲線往上斜，如IV，表示吸附由單分子層開始向多分子層進(jìn)行。

曲線的形狀反映吸附的難易，低濃度下曲線向下彎，如I、II、IV的初始表示分子容易被吸附；如不易被吸附則向上彎，如III、V。濃度增大曲線往上斜，如IV，表示吸附由單分子層開2.3吸附的熱力學(xué)參數(shù)樹脂吸附有機(jī)物的熵變△S（Entropy）、自由能變△G(Freeenergy)可作為吸附的推動(dòng)力來說明吸附是否自動(dòng)發(fā)生。若△G吸附

=△G（溶質(zhì)-樹脂）-△G（溶質(zhì)-溶劑）

<0，吸附能夠自發(fā)進(jìn)行。吸附熱△H(Enthalpy)的大小直接反應(yīng)了吸附劑與吸附質(zhì)分子之間的作用力的性質(zhì)。

2.3吸附的熱力學(xué)參數(shù)樹脂吸附有機(jī)物的熵變△S（Entr

在化學(xué)中，可以把熵看作體系的混亂度，任何作用的進(jìn)行