Page 144 - 《精细化工》2020年第7期

·1426· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

与 MO 分子产生了竞争吸附，致使 MO 在 ABc 表面
的静电吸附能力下降，造成吸附量和去除率降低 [21] 。
2.2.2 Fe 3 O 4 @ABc 添加量对吸附效果的影响
图 5b 展示了 Fe 3 O 4 @ABc 复合材料添加量在
pH=7 时对吸附效果的影响。增大添加量，MO 的去
除率增大，但是对 MO 的吸附量降低。当吸附剂用
量为 1 mg 时，Fe 3 O 4 @ABc 复合材料对 MO 的吸附
量最大，为 1006.90 mg/g，但去除率仅为 40.27%；
当添加量增加到 10 mg 时，去除率达到 95.17%，吸

图 4 ABc 和 Fe 3 O 4 @ABc 复合材料的 XRD 图 附量降低为 237.93 mg/g；当 Fe 3 O 4 @ABc 添加量达
Fig. 4 XRD patterns of ABc and Fe 3 O 4 @ABc 到 20 mg 时，去除率高达 97.79%，吸附量降低为

2.2 吸附条件对吸附效果的影响 122.24 mg/g；继续增加 Fe 3 O 4 @ABc 添加量，去除
溶液 pH 和 Fe 3 O 4 @ABc 添加量在吸附实验中是 率变化缓慢，单位质量生物质炭的吸附量却大幅减
影响吸附效果的重要因素。 少，这可能是由于吸附剂加入过多，导致吸附位点
2.2.1 溶液 pH 对吸附效果的影响 过剩。为了保证污染水体中的 MO 去除率和生物质
溶液 pH 对制备的 Fe 3 O 4 @ABc 复合材料的吸附 炭使用的经济性，Fe 3 O 4 @ABc 的添加量应为 10 mg。
效果影响见图 5a。 2.2.3 吸附效果对比
25 ℃，1 mol/L 稀 HCl 调节 pH 为 3，取 25 mL
质量浓度为 100 mg/L 的 MO 溶液于 50 mL 的三角瓶
中，分别加入 10 mg Fe 3 O 4 @ABc、ABc 和 Fe 3 O 4 ，
振荡吸附 240 min，采用紫外吸光法计算 MO 去除
率。结果表明，Fe 3 O 4 @ABc 复合材料对 MO 的去除
率最高，达到 96.14%；ABc 对 MO 的去除率略差，
为 64.21%；Fe 3 O 4 对 MO 的去除率最小，仅为 5.46%。
Fe 3 O 4 @ABc 复合材料对 MO 的吸附效果明显优于
ABc 和 Fe 3 O 4 ，原因是其具有较大的比表面积和丰
富的孔隙结构，这与 BET 分析的孔径分布、N 2 吸附-
脱附曲线相符合。
2.3 循环利用实验
考察 Fe 3O 4@ABc 的重复使用性能。结果如图 6
所示。

图 5 吸附条件对 Fe 3 O 4 @ABc 吸附 MO 效果的影响
Fig. 5 Effects of adsorption conditions on the adsorption
properties of Fe 3 O 4 @ABc for MO

从图 5a 可以看出，Fe 3 O 4 @ABc 复合材料对 MO
的去除效果随 pH 的增大而减小，去除率从 pH=3 时
的 96.14%降低到 pH=11 时的 93.31%，吸附量从 图 6 Fe 3 O 4 @ABc 重复使用次数对 MO 吸附效果的影响
240.3 mg/g 减小到 233.3mg/g，但变化幅度不大，能 Fig. 6 Effect of reused times of Fe 3 O 4 @ABc on the
adsorption of MO
够保证在较宽的 pH 范围内很好地去除 MO。MO 去
除率的变化可能与 MO 分子的不同存在形式及溶液中 经微波水洗活化后，Fe 3O 4@ABc 对 MO 的吸附
–
–
OH 的浓度有关系，碱性增强，溶液中 OH 浓度增大， 效果随使用次数的增加而下降，但循环使用 4 次后，