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第 10 期 周进康，等: 单宁酸/硫酸掺杂聚邻甲氧基苯胺的吸附性能 ·1735·

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从图 4 可知，当 Cr 质量浓度在 0.01~0.1 g/L 范 由图 6 可知，3 h 时 POMA-H-GA 对 Cr 的吸
围增加时，吸附量呈较快上升趋势，最高为 17.3 mg/g； 附量为 17.6 mg/g、吸附率升至 92.9%，前述低浓度
在 0.09~0.1 g/L 时吸附率较高接近 93%，于是，选 时吸附类型是化学吸附，化学反应需要时间，所以
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择 Cr 质量浓度为 0.1 g/L 作为后续吸附实验浓度。 吸附时间较长，吸附作用力较强，因此吸附率较高；
采用 Scatchard 模型评价 POMA-H-GA 吸附特征 [21] ， 而在高浓度时（20 g/L 时吸附量达 467 mg/g），吸附
Scatchard 方程如下： 平衡时间为 1.5 h，这是因为高浓度时，吸附行为可
（3） 能以物理吸附为主，吸附速率较快，吸附量较大，
Q/ρ 0 = Q max /K d －Q/K d
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式中：Q 为吸附量，mg/g；ρ 0 为吸附液中 Cr 初始 但吸附作用力较弱，吸附平衡后，吸附量有上下波
浓度，g/L；Q max 为最大表观吸附量，mg/g；K d 为吸 动的现象。将图 6 的数据进行动力学准一级（式 4）
附平衡解离常数，mg/L。 和准二级（式 5）方程拟合，对反应级数和吸附机
以 Q/ρ 0 对 Q 作图得 Scatchard 吸附曲线如图 5 理进行考察 [21] 。
所示。 ln(Q e –Q t ) = lnQ e – k 1 t （4）

t/Q t =1/(Q e k 2 ) + t/Q e （5）
式中：Q e 、Q t 分别为吸附平衡和 t 时的吸附量，mg/g；
t 为吸附时间，h；k 1 、k 2 分别为准一级、准二级反应
速率常数，mg/(g·h)。
拟合结果为准一级动力学方程所得吸附量 Q
（16.7 mg/g）与实测值（17.6 mg/g）较为接近，其
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准一级模型拟合相关系数为（R =0.9926），相比较
2
准二级模型拟合相关系数（R =0.9744）更高，即
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POMA-H-GA 对 Cr 吸附过程基本符合准一级动力

学模型，吸附过程以化学吸附为主。结合 2.7.1 节吸
图 5 Scatchard 吸附曲线
Fig. 5 Scatchard adsorption curve 附类型分析，进一步证实，在低浓度（0.1 g/L）时，
POMA-H-GA 的吸附行为主要为化学吸附。
由图 5 可知，曲线呈一种良好的线性关系，线 2.7.3 温度的选择性
2
性方程为：y = 0.7614x + 156.9，R = 0.9874；因此 3+
在硝酸铬溶液中，POMA-H-GA 对 Cr 的吸附
吸附表现为一种类型的吸附行为，可能主要为化学 性能随温度的变化曲线如图 7 所示。
吸附，在较稀的溶液中吸附剂与吸附质接触机会较
少，靠物理作用结合的几率较小，相比高浓度时单
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位质量吸附剂的吸附量较低（Cr 质量浓度为 20 g/L
时吸附达 467 mg/g），化学吸附就起主导作用，其吸
附作用力强，这对吸附率的提高有利。
2.7.2 动态吸附
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在硝酸铬溶液中，POMA-H-GA 对 Cr 的吸附
性能随吸附时间的变化如图 6 所示。

图 7 POMA-H-GA 吸附量随温度变化曲线
Fig. 7 Adsorption capacity-temperature curve of
POMA-H-GA

由图 7 可知，随着温度的增加，10~30 ℃吸附
量呈增加趋势，30~35 ℃间变化不大，35 ℃后出现下
降。而在 25~35 ℃时，吸附量最高为 18.3 mg/g，吸附
率基本稳定在 92.7%。原因是温度升高，分子运动
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图 6 POMA-H-GA 吸附量随时间变化曲线 速率加快，吸附剂与 Cr 的有效碰撞增加有利于吸
Fig. 6 Adsorption capacity-time curve of POMA-H-GA 附；分子运动太快，吸附行为稳定性降低又不利于