Page 204 - 《精细化工》2020年第6期

·1270· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

增加最后趋于平衡。为了保证吸附达到完全平衡，
选择 10 h 作为后续实验的吸附时间。

图 9 甲基橙的初始质量浓度对桉木基磁性活性炭吸附
甲基橙效果的影响
Fig. 9 Effect of initial mass concentration of methyl orange
on the adsorption of methyl orange 图 11 吸附时间对桉木基磁性活性炭吸附甲基橙效果的
影响
2.3.3 溶液 pH 对桉木基磁性活性炭吸附甲基橙效
果的影响 Fig. 11 Effect of adsorption time on the adsorption of methyl
orange
在磁性活性炭用量为 0.045 g、甲基橙初始质量
浓度为 0.25 g/L、吸附时间 12 h、pH 在 3.0~9.0 内 2.3.5 桉木基磁性活性炭吸附甲基橙的等温吸附模
型考察
条件下，考察了 pH 对桉木基磁性活性炭吸附甲基
在磁性活性炭用量为 0.045 g，不同甲基橙初始
橙效果的影响，实验方法同 1.4 节，结果如图 10 所
质量浓度（0.05~0.55 g/L）、不同温度（308、318、
示。
328 K）下进行吸附实验，实验方法同 1.4 节。采用
Langmuir [25] 〔式（4）〕、Freundlich [26] 〔式（5）〕、
Temkin [18] 〔式（6）〕等温模型对甲基橙在桉木基磁
性活性炭上的平衡数据进行拟合，结果如图 12 和表
3 所示。
Langmuir 等温模型：
 1 
e   e （4）
q e K q m q m
L
Freundlich 等温模型：
1
lnq  ln  lnK （5）
e e F
图 10 溶液 pH 对桉木基磁性活性炭吸附甲基橙效果的 n
影响 Temkin 等温模型：
Fig. 10 Effect of pH on the adsorption of methyl orange R RT T
q  e lnA  T ln （6）
e
从图 10 中可以看出，pH 在 3.0~9.0 内，桉木基 b T b T
磁性活性炭对甲基橙的吸附量（>225 mg/g）和去除 式中：ρ e 、q e 为吸附平衡时溶液中甲基橙的质量浓
率（>81%）有轻微的浮动，但是结果相差不大，说 度（g/L）和平衡吸附量（mg/g）；q m 为最大吸附量，
1/n
明桉木基磁性活性炭对甲基橙的吸附在不同 pH 的 mg/g；K L （L/kg）和 K F 〔（mg/g）（L/mg） 〕为 Langmuir
条件下都有较好的吸附效果。因此，本文选择不调 吸附常数和 Freundlich 吸附常数；n 为表征吸附强度
节溶液 pH 的条件下（pH 约为 6.82）进行实验。 的 Freundlich 常数；b T 是与吸附热相关的常数；A T
2.3.4 吸附时间对桉木基磁性活性炭吸附甲基橙效 是 Temkin 等温吸附常数；R=8.314 J/(mol·K)；T 是
果的影响 绝对温度，K。
在桉木基磁性活性炭用量为 0.045 g、甲基橙质 从表 3 可知，在 308、318、328 K 时，Langmuir
2
量浓度为 0.25 g/L 条件下，考察了接触吸附时间对桉 等温模型的相关系数 R 为 0.9916、0.9912 和 0.9984，
木基磁性活性炭吸附甲基橙效果的影响，实验方法 大于 Freundlich 和 Temkin 等温模型的相关系数。
同 1.4 节，结果如图 11 所示。 说明甲基橙在制备的桉木基磁性活性炭上的等温吸
从图 11 中可以看出，在 1 h 内桉木基磁性活性 附更符合 Langmuir 等温模型，为单分子层吸附，最
炭对甲基橙的吸附速率增加很快，在 1 h 以后随着 大吸附量为 333.33 mg/g，随着温度的升高，吸附量
接触吸附时间的增加，吸附量和去除率也随之缓慢 增加，吸附过程是吸热的。