Page 172 - 《精细化工》2020年第4期
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·806· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
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同染料形成竞争吸附，由于 Na 离子半径较小，其 3 结论
吸附引力较大，更易于占据活性炭纤维表面数量有
限的活性位点，因而导致饱和吸附量下降 [39] 。但总 （1）采用具有中空结构的萝藦绒纤维制备高效
体而言，盐浓度对染料饱和吸附性能影响有限。 的生物基活性炭纤维。所制得的活性炭纤维呈中空
2
2.4.2 pH 对饱和吸附量的影响 管状，比表面积高达 1882.003 m /g，平均孔径为
染液 pH 对活性炭纤维饱和吸附量的影响规律 3.056 nm，具有发达的介孔结构，XRD 和拉曼结果
及影响机制分别如图 6a、b 所示。 表明其为类石墨微晶细晶化结构。
（2）活性炭纤维对亚甲基蓝吸附过程满足准二
级动力学方程并符合 Langmuir 吸附模型，吸附过程
易于进行，最大理论饱和吸附量高达 947.372 mg/g；
热力学结果表明该吸附过程自发且吸热，并以物理
吸附为主，且高温利于饱和吸附量增加。
（3）电解质质量浓度与 pH 对活性炭纤维饱和
吸附性能有一定影响，其中，电解质浓度增加及 pH
降低均会通过降低活性炭纤维对亚甲基蓝的静电引
力，从而抑制吸附进行，致使饱和吸附量降低。
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(化工进展), 2012,31 (S2): 219-222.
图 6 pH 对活性炭纤维饱和吸附性能影响规律(a)及机制(b) [5] ZENG G, YE Z, HE Y, et al. Application of dopamine-modified
Fig. 6 Effect of pH on the saturated adsorption performance halloysite nanotubes/PVDF blend membranes for direct dyes removal
of ACF (a) and mechanism (b)
from wastewater[J]. Chemical Engineering Journal, 2017, 323:
由图 6 可见，随着 pH 的升高，活性炭纤维饱 572-583.
[6] BRILLAS E, MARTÍNEZ-HUITLE C A. Decontamination of
和吸附量随之增加，而在酸性条件下这种增加速度 wastewaters containing synthetic organic dyes by electrochemical
更快。同时，染料母液（质量浓度为 240 mg/L）pH methods. An updated review[J]. Applied Catalysis B: Environmental,
约为 5.5，活性炭纤维吸附量达 395.025 mg/g，而在 2015, 166: 603-643..
pH=2.0 的强酸条件下，其吸附量为 336.215 mg/g， [7] HE Y, ZHANG L, FAN M, et al. Z-scheme SnO 2−x/g-C 3N 4 composite
as an efficient photocatalyst for dye degradation and photocatalytic
下降了 14.89%；pH=12.0 的强碱条件下，吸附量提
CO 2 reduction[J]. Solar Energy Materials and solar cells, 2015, 137:
升了 10.18%，达 435.200 mg/g。因此，pH 升高促进 175-184.
活性炭纤维对亚甲基蓝的吸附。同时，对制备活化 [8] YANG Zhiyuan (杨志远), LIU Xiaoxia (刘晓霞), XU Yulin (徐玉
炭纤维的 Zeta 电位进行测试，结果表明，在 pH= 林 ), et al. Photocatalytic degradation of organic dyes with
H 6P 2W 18O 62/TiO 2-SiO 2[J]. Fine Chemicals ( 精细化工 ), 2016,
2.0~12.0 的广域内，活性炭纤维的电位值为负，Zeta
35(10): 797-803.
电位绝对值随着溶液碱性的递增而逐渐增大，表明 [9] JIA Yanping (贾艳萍), JIANG Cheng (姜成), GUO Zehui (郭泽辉),
活性炭纤维表面电负性增强，水溶液中以阳离子形 et al. Research progress on deep treatment and recycling of dye
式存在的亚甲基蓝染料在静电引力的作用下吸附到 wastewater[J]. Journal of Textile Research(纺织学报), 2017, 38(8):
172-180.
活性炭纤维表面，因此，可以认为，酸性条件下活
[10] RAFATULLAH M, SULAIMAN O, HASHIM R, et al. Adsorption
性炭纤维对亚甲基蓝离子静电吸附力低于碱性条 of methylene blue on low-cost adsorbents: A review[J]. Journal of
件，进而导致吸附量降低 [40-41] 。 Hazardous Materials, 2010, 177(1/2/3): 70-80.
