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·1040·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 36 卷

            GO/β-CD 对酸性红 R 的吸附量，mg/g；t 为吸附反                    数，g/(mg·min)。
            应时间，min；k 1 为酸性红 R 的准一级动力学速率                           由酸性红 R 实验数据拟合的线性方程所得的吸
                      –1
            常数，min ；k 2 为酸性红 R 的准二级动力学速率常                      附动力学方程相关参数如表 1 所示。

                                   表 1  Fe 3 O 4 @GO 和 Fe 3 O 4 @GO/β-CD 对酸性红 R 的吸附动力学参数
                           Table 1    Adsorption kinetic parameters of Acid Red R on Fe 3 O 4 @GO and Fe 3 O 4 @GO/β-CD
                                               准一级反应动力学模型                         准二级反应动力学模型
                  吸附剂         q e,exp/(mg/g)
                                                                   2
                                          k 1/min    q e,cal/(mg/g)  R    k 2/〔g/(mg·min)〕   q e,cal/(mg/g)   R   2
                                               –1
                                                                                  –3
                 Fe 3O 4@GO     166.30      0.13      60.68     0.9117      6.03×10        165.84     0.9979
                                                                                  –3
              Fe 3O 4@GO/β-CD   192.44      0.14      60.70     0.9831      5.18×10        193.05     0.9991

                 由表 1 可知，Fe 3 O 4 @GO 和 Fe 3 O 4 @GO/β-CD      β-CD 上的吸附过程易于进行。由表可知，Fe 3 O 4 @
            对酸性红 R 的吸附准二级动力学方程的线性拟合相                           GO/β-CD 的 q max (228.31  mg/g)明显比 Fe 3 O 4 @GO 的
                    2
            关系数 R 均大于 0.99，且由准二级动力学方程理论                        q max (184.50 mg/g)大，说明 β-CD 复合到 Fe 3 O 4 @GO
            计算得出的平衡吸附量 q e,cal 与实验结果得出的平衡                      上可以明显提升对酸性红 R 的吸附能力。
            吸附量 q e,exp 相差较小，表明 Fe 3 O 4 @GO 和 Fe 3 O 4 @
            GO/β-CD 对酸性红 R 的吸附更适合用准二级动力学                                 表 2    酸性红 R 的吸附等温参数
            模型描述吸附过程，且由化学作用主导 Fe 3 O 4 @GO                      Table 2    Adsorption isotherm parameters of Acid Red R
            和 Fe 3 O 4 @GO/β-CD 对酸性红 R 的吸附，Fe 3 O 4 @GO            吸附质             Langmuir        Freundlich
                                                                                                          2
                                                                                             2
            和 Fe 3 O 4 @GO/β-CD 对酸性红 R 的吸附速率常数分                             q max/(mg/g) k L/(L/mg)   R    k F  n  R
                                    –3
                        –3
            别为 6.0310 和 5.1810  g/(mg·min)。                    Fe 3O 4@GO   184.50   0.168  0.9868  33.89 2.10 0.8184
                                                               Fe 3O 4@GO/β-CD  228.31   0.319  0.9939  57.60 2.21 0.9095
            2.4    吸附等温线分析

                 在体系 pH=3.0，Fe 3 O 4 @GO 和 Fe 3 O 4 @GO/β-CD
            投加质量浓度为 0.4  g/L，温度为 30  ℃，酸性红 R                   3    结论
            的初始质量浓度为 10、20、30、40、50、60、70、
                                                                  （1）酸性条件有利于 Fe 3 O 4 @GO/β-CD 对酸性
            80、90、100 mg/L 的条件下，分别研究了酸性红 R 在
                                                               红 R 的吸附，随着 pH 的升高 Fe 3 O 4 @GO/β-CD 对酸
            Fe 3 O 4 @GO 和 Fe 3 O 4 @GO/β-CD 上的吸附等温线，并
                                                               性红 R 的吸附量逐渐降低，随着 Fe 3 O 4 @GO/β-CD
            分别运用 Langmuir 模型和 Freundlich 模型进行线性
                                                               投加质量浓度的增加酸性红 R 的吸附量逐渐降低，
            拟合分析。
                                                               吸附去除率逐渐升高。
                 Langmuir 吸附等温线方程：
                                                                  （2）Fe 3 O 4 @GO/β-CD 对酸性红 R 的吸附符合
                             e    1     e         （5）      准二级反应动力学模型，准二级动力学常数为 5.18
                            q    k q    q                        –3
                             e    L  m  a  x  m  a  x          10  g/(mg·min)。
                 Freundlich 吸附等温线方程：                              （3）相对于磁性氧化石墨烯，β-环糊精修饰后
                          lgq   lgk   (1/ )lgn     （6）      的磁性氧化石墨烯，平衡吸附量可以提高 26.14 mg/g，
                             e     F         e
            式中：q e 是平衡状态下吸附剂的吸附容量，mg/g；                        Fe 3 O 4 @GO/β-CD 对酸性红 R 的吸附符合 Langmuir
             e 是溶液中吸附质的平衡质量浓度，mg/L；k L 指与                     等温吸附方程，属于单分子层吸附模式，最大吸附
            吸附自由能有关的吸附常数，L/mg；q max 指吸附剂                       量为 228.31 mg/g。这种具有高吸附容量和优良磁性
            对目标吸附质的饱和吸附量，mg/g；k F 和 n 分别代                      分离功能的复合吸附材料在偶氮染料废水处理中具
            表吸附剂对吸附质的吸附能力和吸附质与吸附剂的                             有较好的应用前景。
            结合强度，若 n>1，表明有利于吸附。
                                                               参考文献：
                 相关拟合参数如表 2 所示。
                                                               [1]   Wang  G  H, Fan  W Z,  Li Q,  et al.  Enhanced  photocatalytic  new
                 从表 2 可以看出，Fe 3 O 4 @GO 和 Fe 3 O 4 @GO/            coccine degradation and Pb (Ⅱ) reduction over graphene oxide-TiO 2
            β-CD 的 Langmuir 吸附等温线方程的线性拟合相关                         composite  in  the  presence  of  aspartic  acid--cyclodextrin[J].
                                                                   Chemosphere, 2019, 216: 707-714.
            系数更大，说明酸性红 R在 Fe 3O 4@GO和 Fe 3O 4@GO/
                                                               [2]   Karmaz M, Puzenat E, Guillard C, et al. Photocatalytic degradation
            β-CD 上的吸附主要为单分子层吸附过程；Freundlich                        of the alimentary azo dye amaranth: mineralization of the azo group
            吸附等温线方程中的吸附指数 n 均大于 1，且 k F 值                          to nitrogen[J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2004, 51: 183-194.

            较大，说明酸性红 R 在 Fe 3 O 4 @GO 和 Fe 3 O 4 @GO/                                        （下转第 1061 页）
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