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·1728· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷
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从图 5 可以看出,当温度小于 30 ℃时,loofah-g- t/Q t = 1/(k 2 Q e ) + t/Q e (7)
2+
2+
PDMAEMA 对 Pb 的吸附量随着温度的升高而增 式中:Q e 和 Q t 分别为吸附平衡和 t 时刻的 Pb 吸附
–1
大;当温度大于 30 ℃时,loofah-g-PDMAEMA 对 量,mg/g;k 1 为准一级动力学吸附速率常数,min ;
2+
Pb 的吸附量随着温度的升高而减小。这是由于随 k 2 为准二级动力学吸附速率常数,g/(mg·min)。
2+
着温度的升高,Pb 吸附速率不断增大,吸附量也 由图 7 和图 8 拟合直线以及表 2 的动力学常数
不断增加;但当温度继续升高时,会使平衡向解吸 可以看出,相比准一级动力学的拟合结果,准二级
2
方向移动,吸附量下降。因此,最佳吸附温度为 30 ℃。 动力学的拟合具有更高的相关系数(R =0.9997)和
2.4.3 吸附时间对 loofah-g-PDMAEMA 吸附 Pb 2+ 更接近实验值的平衡吸附量(Q e , cal =113.5 mg/g)。
2+
性能的影响 因此,loofah-g-PDMAEMA 对 Pb 的吸附过程符合
在 loofah-g-PDMAEMA 投加量为 0.1 g、温度为 准二级动力学模型。根据文献[26]准二级动力学模
30 ℃、pH=5.5 的条件下,考察了吸附时间对 loofah- 型建立的机理,loofah-g-PDMAEMA 吸附 Pb 属于
2+
2+
g-PDMAEMA 吸附 Pb 性能的影响,结果见图 6。 化学吸附。
从图 6 可以看出,随着吸附时间的增加,loofah-g-
2+
PDMAEMA 对 Pb 的吸附量不断增大;当吸附时间
超过 5 h 时,吸附量增加较小。这是因为 loofah-g-
PDMAEMA 表面的吸附位点是一定的,随着吸附时
间的延长,loofah-g-PDMAEMA 表面的可吸附位点
不断减少,直至达到吸附饱和。所以,最佳吸附时
间为 5 h,此时,饱和吸附量为 107.8 mg/g。
2+
图 7 Loofah-g-PDMAEMA 吸附 Pb 的准一级动力学模型
Fig. 7 Plot of pseudo-first-order kinetic model for the
2+
adsorption Pb on loofah-g-PDMAEMA
2+
图 6 吸附时间对 Pb 吸附量的影响
Fig. 6 Effect of adsorption time on the adsorption Pb 2+
capacity
2.4.4 吸附动力学考察
分别采用准一级(公式 6)和准二级(公式 7)
动力学模型 [25] 对吸附量与时间的实验数据进行拟
2+
图 8 Loofah-g-PDMAEMA 吸附 Pb 的准二级动力学模型
合,结果如图 7、图 8 所示,相应的参数如表 2 所示。
Fig. 8 Plot of pseudo-second-order kinetic model for the
ln(Q e – Q t ) = lnQ e – k 1 t (6) adsorption Pb on loofah-g-PDMAEMA
2+
2+
表 2 Loofah-g-PDMAEMA 吸附 Pb 的动力学参数
2+
Table 2 Kinetic parameters for Pb adsorption on loofah-g-PDMAEMA
准一级动力学 准二级动力学
Q e,exp/(mg/g)
2
2
-1
k 1/min Q e,cal/(mg/g) R k 2/〔g /(mg·min)〕 Q e,cal/(mg/g) R
107.8 0.01583 79.1 0.9599 0.000388 113.5 0.9997
注:Q e,exp 为实验饱和吸附量;Q e,cal 为计算饱和吸附量。
2+
2.4.5 Loofah-g-PDMAEMA 与其他吸附材料吸附 Pb 吸附量的比较数据见表 3。从表 3 可知,
2+
性能的比较 loofah-g-PDMAEMA 较未改性丝瓜络对 Pb 的吸附
Loofah-g-PDMAEMA 与其他几种吸附材料对 量明显提高,也高于活性炭藻酸盐复合物、改性木