Page 183 - 《精细化工》2021年第1期

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第 1 期 孙志勇，等: 聚乙烯亚胺改性磁性膨润土对 Pb 和 Cu 的吸附性能 ·173·

a—MBent; b—KH560/MBent; c—PEI/KH560/MBent
图 6 MBent、KH560/MBent 和 PEI/KH560/MBent 的 EDS 图
Fig. 6 EDS images of MBent, KH560/MBent and PEI/KH560/MBent

表 1 吸附材料元素分析 2.2.2 吸附时间对吸附效果的影响
Table 1 The elemental analysis of adsorption materials 在温度为 293 K、pH=5 条件下，实验方法同
元素质量分数/% 1.4.2 节。吸附时间对吸附量的影响见图 8。在初始
样品
N C H 阶段，由于吸附的空位点多，吸附量增加较快，随
MBent 0 0.80 1.10 着时间的推移，空位点逐渐被占满，吸附量增加逐
KH560/MBent 0 6.57 1.83 2+
渐变缓，直至达到平衡。PEI/KH560/MBent 对 Cu
PEI/KH560/MBent 2.07 7.21 2.04 2+
和 Pb 的吸附速率均快于 MBent，吸附平衡时间分

2.2 吸附条件考察 别为 200 和 120 min，吸附量分别 50.52、80.16 mg/g，
而 MBent 的吸附平衡时间在 240 min 以上，吸附量
2.2.1 溶液初始 pH 对吸附效果的影响
较低。
溶液初始 pH 会影响吸附材料的表面电荷和吸

附质的形态，对吸附效果有重要影响。在 293 K 下，
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考察了溶液初始 pH 对 Pb 、Cu 吸附量的影响，实
验方法同 1.4.1 节，结果见图 7。

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图 8 吸附时间对 Cu 、Pb 吸附量的影响
Fig. 8 Effect of adsorption time on adsorption capability
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of Cu and Pb

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由 PEI/KH560/MBent 对 Cu 和 Pb 的吸附实验
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图 7 溶液初始 pH 对 Pb 、Cu 吸附量的影响 可得，在温度为 293 K、投加量为 1 g/L 时，最佳实
Fig. 7 Effect of initial pH of solution on adsorption capability 2+
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of Pb and Cu 验 pH=5，最佳吸附时间分别为 200 min (Cu )和
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120 min (Pb )。
由图 7 可知，溶液初始 pH 对吸附量影响明显， 2.2.3 Pb 、Cu 初始质量浓度对吸附效果的影响
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随着 pH 增加，Pb 、Cu 吸附量增大。其原因是 pH 在溶液初始 pH=5，温度为 293 K、吸附时间
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较低时，大量的 H 使材料表面的氨基质子化，失去 300 min 条件下，实验方法同 1.4.3 节，Pb 、Cu 2+
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络合作用，表面带正电荷，与 Pb 、Cu 存在静电 初始质量浓度对其吸附量的影响如图 9 所示。由图
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斥力，且 H 会与重金属离子竞争吸附位点，降低吸 9 可见，随着 Pb 、Cu 初始质量浓度的增加，Pb 、
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附量；随着 pH 的升高，H 浓度降低，表面氨基逐 Cu 吸附量增大，初始质量浓度较低时，PEI/KH560/
渐去质子化，静电斥力减弱，具有络合吸附功能的 MBent 的吸附位点未全部被占据，吸附容量较低；
氨基增加，重金属离子吸附量增大。因此，选取溶 初始质量浓度增加，吸附位点逐渐被占据，吸附量
液初始 pH=5 进行后续实验研究。 增加。