Page 185 - 《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 ·175·
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ΔH>0，表明 Pb 和 Cu 在 PEI/KH560/MBent 上的 生，在温度 293 K，吸附剂投加量为 1 g/L，pH=5，
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吸附为吸热过程，升高温度有利于 Pb 和 Cu 的 吸附时间 300 min 条件下进行吸附，PEI/KH560/
吸附；ΔS>0 表明吸附过程中固/液相界面上混乱度 MBent 循环利用次数对吸附量影响见图 12。
增加。
2.6 吸附选择性
温度为 293 K、吸附时间 300 min 条件下，按照
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1.4.6 节实验方法，研究了 Pb 和 Cu 共存时，
PEI/KH560/MBent 对两种重金属离子的吸附性能和
相互影响，结果见图 10 和 11。

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图 12 PEI/KH560/MBent 吸附 Pb 和 Cu 循环利用实验
Fig. 12 Recycling performance of PEI/KH560/MBent for
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Pb and Cu adsorption

从图 12 可以看出，PEI/KH560/MBent 对重金属
离子的吸附量逐渐降低，但经 5 次再生后吸附量保
持初始吸附量的 60%以上。说明吸附材料具有一定
的循环利用性。
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图 10 Pb 质量浓度对 Cu 吸附量的影响
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Fig. 10 Effect of Pb mass concentration on Cu adsorption
capacity 3 结论

（1）PEI 通过 KH560 硅烷偶联剂成功接枝于
MBent 表面，接枝 PEI 后可显著提高 MBent 对 Pb 2+
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和 Cu 的吸附量，且可实现固液分离。
（2）吸附受溶液初始 pH 影响较大，在 pH=5
时吸附量最佳。
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（3）PEI/KH560/MBent 对 Pb 和 Cu 的吸附等
温数据更符合 Langmuir 吸附等温模型，293 K 时，
模型理论吸附量达 97.37 和 62.77 mg/g。吸附为自发
吸热过程，吸附过程更符合准二级动力学模型。

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（4）Pb 和 Cu 共存时，PEI/KH560/MBent 对
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图 11 Cu 质量浓度对 Pb 吸附量的影响 2+
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Fig. 11 Effect of Cu mass concentration on Pb adsorption Pb 具有更好的选择性；经 5 次循环利用后，吸附
capacity 量仍保持初始的 60%以上。该吸附剂对重金属废水
处理具有潜在的应用价值。
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由图 10 可知，当 Cu 质量浓度不变时，随共存
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Pb 质量浓度增加为 100 mg/L， Cu 吸附量由 参考文献：
50.52 mg/g 下降为 7.74 mg/g。由图 11 可知，当 Pb 2+ [1] GHORAI S, SARKAR A K, PAL S. Rapid adsorptive removal of
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质量浓度不变时，随共存 Cu 质量浓度的增加，吸 toxic Pb ion from aqueous solution using recyclable, biodegradable
nanocomposite derived from template partially hydrolyzed xanthan
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附剂对 Pb 吸附量下降较小。说明两者共存时存在 gum and nanosilica[J]. Bioresource Technology, 2014, 170: 578-582.
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竞争吸附，PEI/KH560/MBent 对 Pb 的选择性更强， [2] ATAR N, OLGUN A, WANG S B. Adsorption of cadmium(Ⅱ) and
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这可能是因为 Pb 比 Cu 具有更高的电负性（Pb 2+ zinc(Ⅱ) on boron enrichment process waste in aqueous solutions:
Batch and fixed-bed system studies[J]. Chemical Engineering
[26]
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为 2.33，Cu 为 1.90） ，接触吸附点位的概率更大， Journal, 2012, 192(2): 1-7.
竞争吸附能力更强，从而具有更高的吸附选择性 [27] 。 [3] WANG R J (王瑞佳), NIE J H (聂敬恒), FAN Y Y (樊源源), et al.
Preparation of C-TiO 2 composite with assistance of microcrystalline
2.7 循环利用性 2+
cellulose and its adsorption properties for Cd [J]. Acta Materiae
循环利用性是衡量吸附材料的重要指标，利用 Compositae Sinica (复合材料学报), 2020, 37(2): 415-421.

1.4.7 节方法对吸附后的 PEI/KH560/MBent 进行再 （下转第 191 页）