Page 160 - 精细化工2019年第8期

·1648· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

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随着 Co 初始浓度的增加，KSnS 的吸附位得到充 分析 KSnS 吸附过程。
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分利用，平衡吸附量提高，并在 Co 初始质量浓度 准一级动力学方程为：
达到 200 mg/L 时趋于饱和，饱和吸附容量约 149 lnQ  Q  lnQ  e k t （4）
e
1t
[8]
mg/g，远大于 Granados-Correa 等制备的铁锰二元 准二级动力学方程为：
氧化物饱和吸附容量 32.25 mg/g。 t  1  t （5）
Q kQ 2 Q
t 2 e e
其中：Q e 为平衡吸附量，mg/g；k 1 为准一级速率常
–1
数，min ；k 2 为准二级速率常数，g/（mgmin）；t
为吸附反应时间，min。
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对 30 ℃、pH=7.34、Co 初始浓度为 5.2 mg/L
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条件下 KSnS 吸附 Co 的数据进行了动力学分析，
结果如图 10 所示。由图 10 中动力学方程拟合的相
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关系数 R 可知，准二级动力学方程能更好地描述
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KSnS 吸附 Co 的过程，由此可以推断出 KSnS 吸附

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Co 的过程基本遵循准二级反应机理。由于准二级
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图 8 Co 初始浓度对 KSnS 吸附 Co 的影响
Fig. 8 Effect of Co 2+ initial concentration on the 动力学方程假设的是化学键的变化控制吸附过程，
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adsorption of Co by KSnS 可以推断出 KSnS 对 Co 的吸附属于化学吸附 [22] 。

2.2.4 共存离子的影响
金属离子的竞争吸附可能与离子半径、离子水
化半径、离子势、水化能等因素有关 [19] 。李冬梅等
[2]
等制备的水合二氧化锰在干扰离子，尤其是高价
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离子的共存下，选择性能显著下降，在 Ca 浓度为
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Co 浓度 10 倍的溶液中，水合二氧化锰对 Co 的吸
附去除率下降了 50%左右。本文在 30 ℃、pH=7.18、
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Co 初始质量浓度为 5.2 mg/L 的条件下，分别考察
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+
+
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了 500 mg/L 的 K 、Na 、Mg 、Ca 共存对 KSnS
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吸附 Co 效果的影响，结果示于图 9。由图 9 可知，
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+
Na 的共存对 KSnS 吸附 Co 的抑制作用最为明显，
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在共存离子质量浓度为 Co 质量浓度的 100 倍时，
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KSnS 依然能保证对 Co 的去除率在 92%以上，展
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现了 KSnS 对 Co 优秀的选择吸附性能。

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图 10 KSnS 对 Co 的准一级（a）及准二级（b）动力学
拟合
Fig. 10 Pseudo-first-order (a) and pseudo-second-order(b)
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kinetics plots for Co adsorption on KSnS

2.2.6 吸附速率控制

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图 9 共存离子对 KSnS 吸附 Co 的影响 KSnS 对溶液中 Co 离子的吸附可分为 3 个主
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Fig. 9 Effect of co-existing ion on the adsorption of Co 要步骤：首先，Co 通过 KSnS 表面的液膜扩散至
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by KSnS 2+
颗粒外表面，即液膜扩散。其次，Co 由外表面进
2.2.5 吸附动力学 入 KSnS 的内孔向颗粒内表面扩散，即颗粒内扩散；
为了更好地了解 KSnS 的吸附性能，分别采用 最后，吸附反应阶段。一般吸附反应的速度极快，
Lagergren 准一级动力学 [20] 和准二级动力学模型 [21] 对吸附速率的影响可以忽略，因此吸附反应速率主