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·1220· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
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2 结果与讨论 吸附是一个重要的影响因素。由于 Th 的水解性,
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pH 过碱性时,Th 水解为 Th(OH) 4 。所以,选取
2.1 静态吸附实验 pH=1.5~5.5 进行吸附实验。由图 3 可知,果胶-PDA
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2.1.1 Ca 溶液质量分数对果胶-PDA 微球吸附 微球在 pH=3.5 时对 Th 的吸附效果最好。因此后续
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Th 的影响 实验在 pH=3.5 的条件下进行。
分别称取上述制备的果胶-PDA 微球 0.03 g 于 2.1.3 果胶-PDA 微球用量对其吸附 Th 性能的影响
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150 mL 锥形瓶中,加入 50 mL 24 mg/L 的 Th 溶液, 在 25 ℃、pH=3.5、振荡吸附 24 h、加入 50 mL
25 ℃下振荡吸附 24 h,振荡速度为 140 r/min。讨论 Th 初始质量浓度为 24 mg/L 的条件下,考察了果
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了 Ca 不同质量分数溶液所制果胶-PDA 微球对吸 胶-PDA 微球用量对其吸附 Th 性能的影响,结果如
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附 Th 的影响,结果如图 2 所示。 图 4 所示。
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图 2 不同质量分数 Ca 溶液对吸附 Th 的影响 图 4 吸附剂质量对果胶-PDA 微球吸附 Th 的影响
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Fig. 2 Effect of mass fraction of Ca on the adsorption of Th 4+ Fig. 4 Effect of adsorbent dosage on the Th adsorption
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by pectin calcium gel microspheres
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由图 2 可知,随着 Ca 质量分数的增加,吸附
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量逐渐降低。这是因为,随着 Ca 质量分数的增加, 由图 4 可知,果胶-PDA 微球对 Th 的去除率
果胶的凝胶强度增强,形成的网状结构更密,比表 随着吸附剂质量的增加而增大,最后逐渐趋于平缓;
面积减小,吸附量减小 [18] 。综合吸附量和凝胶强度 而吸附量随着吸附剂质量的增加而降低。分析其原
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的效果,选定最佳 Ca 质量分数为 2%的溶液进行实 因,当溶液中吸附剂的量较多时,吸附位点增加,因
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验。 此 Th 的去除率随吸附剂质量的增加而增大,直到
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2.1.2 pH 对果胶-PDA 微球吸附 Th 性能的影响 趋于平衡 [19] 。而果胶-PDA 微球对 Th 的吸附量随
分别称取上述制备的果胶-PDA 微球 0.03 g,在 着吸附剂质量的增加而降低,可能由于过多果胶
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25 ℃下,进行 pH 实验。Th 初始质量浓度为 24 mg/L, -PDA 微球的存在导致吸附剂之间的相互碰撞和聚
振荡吸附 24 h。采用 1 mol/L HNO 3 和 0.5 mol/L 集概率变大,单位质量吸附剂上的活性位点数目减
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NaOH 调节 Th 溶液的 pH,结果如图 3 所示。 少,即吸附量降低 [20] 。当吸附剂质量为 0.03 g 时,溶
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液中 Th 的去除率达到 90.31%,吸附量为 35.52 mg/g。
考虑到用最少的吸附剂获得最优的吸附效果,后续
实验选用 0.03 g 的吸附剂进行实验。
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2.1.4 吸附时间对果胶-PDA 微球吸附 Th 的影响
及吸附动力学
在 25 ℃、吸附剂质量为 0.03 g、pH=3.5、Th 4+
初始质量浓度为 24 mg/L 的条件下振荡吸附,考察
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了吸附时间对果胶-PDA 微球吸附 Th 的影响,结果
如图 5 所示。
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由图 5 可知,开始时,吸附剂对 Th 的吸附量
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图 3 pH 对果胶-PDA 微球吸附 Th 的影响 随着时间的增加而迅速增加,随后缓慢增加,直到
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Fig. 3 Effect of pH on the Th adsorption by pectin calcium 1200 min 时达到吸附平衡。由于刚开始吸附时果胶
gel microspheres 4+
-PDA 吸附剂表面有大量的活性位点,与 Th 接触的
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在吸附过程中,溶液 pH 对固-液界面上 Th 的 概率大,能快速地与 Th 反应。但随着吸附的进行,