Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô hình hấp phụ trong dung môi nhị phân liên kết bằng cách sử dụng mô hình MPTA mở rộng
Tóm tắt
Việc ứng dụng mô hình MPTA đã được mở rộng sang hấp phụ lỏng liên kết. Mô hình MPTA mô tả các tương tác giữa chất lỏng–chất lỏng bằng cách sử dụng một phương trình trạng thái (EoS), và các tương tác giữa chất lỏng–chất rắn bằng một phương trình tiềm năng. Để mở rộng ứng dụng cho hấp phụ lỏng liên kết, một thuật ngữ liên kết đã được xem xét cho các tương tác chất lỏng–chất lỏng. Mười sáu hỗn hợp nhị phân chứa các thành phần liên kết và không liên kết trong trạng thái cân bằng với nhiều vật liệu hấp phụ khác nhau đã được nghiên cứu; các tương tác chất lỏng–chất lỏng đã được mô hình hóa bằng phương trình trạng thái Peng–Robinson, Soave–Redlich–Kwong, SRK chuyển đổi thể tích, và CPA, trong khi các hiệu ứng tương tác chất lỏng–chất rắn đã được đưa vào xem xét bằng cách sử dụng các hàm tiềm năng Dubinin–Radushkevich–Astakhov (DRA) và Steele. Các tham số của mô hình đã được xác định bằng cách phù hợp mô hình với dữ liệu thực nghiệm về sự dư thừa bề mặt. Đối với các hệ thống đã nghiên cứu, độ chính xác của các đẳng nhiệt đã được xác định rằng phụ thuộc nhiều hơn vào phương trình tiềm năng chất lỏng–chất rắn hơn là EoS được áp dụng. Các phép tính cho thấy rằng phương trình SRK là lựa chọn phù hợp cho các hệ không liên kết, trong khi phương trình CPA được tìm thấy là thích hợp hơn cho các hệ liên kết, như mong đợi. Các kết quả cũng cho thấy rằng hàm tiềm năng Steele phù hợp hơn với dữ liệu thực nghiệm so với hàm tiềm năng DRA.
Từ khóa
#MPTA model #hấp phụ lỏng liên kết #tương tác chất lỏng #phương trình trạng thái #tương tác chất rắn #mô hình hóaTài liệu tham khảo
Balilehvand, S., Hashemianzadeh, S.M., Razavi, S.S., Karimi, H.: Investigation of hydrogen and methane adsorption/separation on silicon nanotubes: a hierarchial multiscale method from quantum mechanics to molecular simulation. Adsorption 18, 13–22 (2012)
Bjørner, M.G., Shapiro, A.A., Kontogeorgis, G.M.: Potential theory of adsorption for associating mixtures: possibilities and limitations. Ind. Eng. Chem. Res. (2013). doi:10.1021/ie302144t
Berti, C., Ulpig, P., Schulz, A.: Correlation and prediction of adsorption from liquid mixtures on solids by use of GE-models. Adsorption 6, 79–91 (2000)
Chae, K., Violi, A.: Mutual diffusion coefficients of heptane isomers in nitrogen: a molecular dynamics study. Chem. Phys. 134, 044537 (2011)
Daifullah, A.A.M., Girgis, B.S.: Impact of surface characteristics of activated carbon on adsorption of BTEX. Colloids Surf. A 214(1–3), 181–193 (2003). doi:10.1016/S0927-7757(02)00392-8
Duan, Q.Y., Gupta, V.K., Sorooshian, S.: Shuffled complex evolution approach for effective and efficient global minimization. Optim. Theory Appl. 76(3), 501–521 (1993)
Dubinin, M., Astakhov, V.: Description of adsorption equilibria of vapors on zeolites over wide ranges of temperature and pressure. Adv. Chem. Ser. 102, 69–85 (1971)
Frahn, J., Malsch, G., Matuschewski, H., Schedler, U., Schwarz, H.-H.: Separation of aromatic/aliphatic hydrocarbons by photo-modified poly(acrylonitrile) membranes. J. Membr. Sci. 234(1–2), 55–65 (2004). doi:10.1016/j.memsci.2003.12.017
Fukuchi, K.: Application of vacancy solution theory to adsorption from dilute aqueous solutions. J. Chem. Eng. Jpn. 15, 316 (1982)
Goworek, J., Nieradka, A.: Adsorption from ternary liquid mixtures on partially dehydroxylated silica gel. J. Colloid Interface Sci. 180(2), 371–376 (1996). doi:10.1006/jcis.1996.0315
Kalies, G., Bräuer, P., Rouquerol, F.: Prediction of ternary liquid adsorption on solids from binary data. J. Colloid Interface Sci. 229(2), 407–417 (2000). doi:10.1006/jcis.2000.7036
Kalies, G., Rockmann, R., Tuma, D., Gapke, J.: Ordered mesoporous solids as model substances for liquid adsorption. Appl. Surf. Sci. 256(17), 5395–5398 (2010). doi:10.1016/j.apsusc.2009.12.091
Khan, A.R., Riazi, M.R., Al-Roomi, Y.A.: A thermodynamic model for liquid adsorption isotherms. Sep. Purif. Technol. 18(3), 237–250 (2000). doi:10.1016/S1383-5866(00)00052-6
Khanal, O.R.: Organics in atmospheric particulates. Ph.D thesis, The University of Auckland (2003)
Kontogeorgis, G.M., Yakoumis, I.V., Meijer, H., Hendriks, E., Moorwood, T.: Multicomponent phase equilibrium calculations for water–methanol–alkane mixtures. Fluid Phase Equilib. 158–160, 201–209 (1999). doi:10.1016/S0378-3812(99)00060-6
Lee, C.S., Belfort, G.: Thermodynamics of multiorganic solute adsorption from dilute aqueous solution. 1. The use of an equation of state. Ind. Eng. Chem. Res. 27(6), 951–956 (1988). doi:10.1021/ie00078a010
Lin, S.H., Huang, C.Y.: Adsorption of BTEX from aqueous solutions by macroreticular resins. Hazard. Mater. 70, 21–37 (1999)
Lin, H., Duan, Y.-Y., Zhang, T., Huang, Z.-M.: Volumetric property improvement for the Soave–Redlich–Kwong equation of state. Ind. Eng. Chem. Res. 45(5), 1829–1839 (2006). doi:10.1021/ie051058v
Long, C., Li, Q., Li, Y., Liu, Y., Li, A., Zhang, Q.: Adsorption characteristics of benzene–chlorobenzene vapor on hypercrosslinked polystyrene adsorbent and a pilot-scale application study. Chem. Eng. J. 160(2), 723–728 (2010). doi:10.1016/j.cej.2010.03.074
Monsalvo, M.A., Shapiro, A.A.: Modeling adsorption of binary and ternary mixtures on microporous media. Fluid Phase Equilib. 254(1–2), 91–100 (2007a). doi:10.1016/j.fluid.2007.02.006
Monsalvo, M.A., Shapiro, A.A.: Prediction of adsorption from liquid mixtures in microporous media by the potential theory. Fluid Phase Equilib. 261(1–2), 292–299 (2007b). doi:10.1016/j.fluid.2007.07.067
Monsalvo, M.A., Shapiro, A.A.: Modeling adsorption of liquid mixtures on porous materials. J. Colloid Interface Sci. 333(1), 310–316 (2009a). doi:10.1016/j.jcis.2009.01.055
Monsalvo, M.A., Shapiro, A.A.: Study of high-pressure adsorption from supercritical fluids by the potential theory. Fluid Phase Equilib. 283(1–2), 56–64 (2009b). doi:10.1016/j.fluid.2009.05.015
Myers, A.L., Prausnitz, J.M.: Thermodynamics of mixed-gas adsorption. AIChE J. 11(1), 121–127 (1965). doi:10.1002/aic.690110125
Nevin Yalcin, V.S.: Study of surface area and porosity of activated carbon prepared from rice husk. Carbon 38, 1943–1945 (2000)
Peng, D.-Y., Robinson, D.B.: A new two-constant equation of state. Ind. Eng. Chem. Fundam. 15(1), 59–64 (1976). doi:10.1021/i160057a011
Poiling, B.E., Prausnitz, J.M., O’Connell, J.P.: The Properties of Gases and Liquids, 5th edn. McGraw-Hill, New York (2000)
Rockmann, R., Kalies, G.: Liquid adsorption of n-octane/octanol/ethanol on SBA-16 silica. J. Colloid Interface Sci. 315(1), 1–7 (2007). doi:10.1016/j.jcis.2007.06.029
Ruthven, D.M.: Principles of adsorption and adsorption processes. Wiley, New York (1976)
Sene, L., Converti, A., Felipe, M.G.A., Zilli, M.: Sugarcane bagasse as alternative packing material for biofiltration of benzene polluted gaseous streams: a preliminary study. Bioresour. Technol. 83, 153–157 (2002)
Shapiro, A.A., Stenby, E.H.: Potential theory of multicomponent adsorption. J. Colloid Interface Sci. 201(2), 146–157 (1998). doi:10.1006/jcis.1998.5424
Soares, A., Albergaria, J.T., Domingues, V.F., Alvim-Ferraz, M.D.M., Delerue-Matos, C.: Remediation of soils combining soil vapor extraction and bioremediation: benzene. Chemosphere 80, 823–828 (2010)
Soave, G.: Equilibrium constants from a modified Redlich–Kwong equation of state. Chem. Eng. Sci. 27(6), 1197–1203 (1972). doi:10.1016/0009-2509(72)80096-4
Steele, W.A.: The interaction of gases with solid surfaces. Pergamon, Oxford (1974)
Stoeckli, F.: Recent developments in Dubinin’s theory. Carbon 36(4), 363–368 (1998). doi:10.1016/S0008-6223(97)00194-2
Suzuki, M.: Adsorption engineering. Kodansha (1990)
Świątkowski, A., Deryło-Marczewska, A., Goworek, J., Błażewicz, S.: Study of adsorption from binary liquid mixtures on thermally treated activated carbon. Appl. Surf. Sci. 236(1–4), 313–320 (2004). doi:10.1016/j.apsusc.2004.05.003
Tham, Y.J., Latif, P.A., Abdullah, A.M., Shamala-Devi, A., Taufiq-Yap, Y.H.: Performances of toluene removal by activated carbon derived from durian shell. Bioresour. Technol. 102, 724–728 (2011)
Wells, A.F., Wells, A.: Structural inorganic chemistry, vol. 707. Clarendon Press, Oxford (1975)
Yin, C.Y., Aroua, M.K., Daud, W.M.A.W.: Review of modification of activated carbon for enhancing contaminant uptakes from aqueous solutions. Sep. Purif. Technol. 52, 403–415 (2007)