Page 208 - 《精细化工》2021年第12期

·2570· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

2.4 温度对 ATC 吸附 U(Ⅵ)的影响 由图 7 可以看出，随着反应时间的增加，ATC
在 U(Ⅵ)的初始质量浓度为 30 mg/L、振荡吸附 对 U(Ⅵ)的吸附量和吸附率呈增加的趋势，前 90 min
180 min、pH 为 6、ATC 投加量为 0.2 g/L 条件下，不 吸附量和吸附率增加较快，之后增加较缓慢，在 210 min
同温度对 ATC 吸附 U(Ⅵ)的影响见图 6。从图 6 可 时达到最大。即 ATC 对 U(Ⅵ)的吸附在 210 min 取得
以看出，温度越高，U(Ⅵ)的吸附率和吸附量越大。 较好的效果。
当温度为 50 ℃时，吸附率和吸附量最大。这是因为 2.6 初始质量浓度对 ATC 吸附 U(Ⅵ)的影响
温度越高，分子扩散运动越剧烈，U(Ⅵ)更容易在 ATC 在温度 40 ℃、pH=6、ATC 投加量为 0.2 g/L、
孔道内扩散，从而与吸附位点发生充分反应，吸附位 吸附时间为 210 min 条件下，不同 U(Ⅵ)初始质量浓
点逐渐被 U(Ⅵ)占据。综合以上分析可知，该吸附行 度对吸附的影响见图 8。由图 8 可看出，随着 U(Ⅵ)
为为吸热过程，升高温度有利于吸附。 初始质量浓度的增加，吸附量呈上升趋势，吸附率
逐渐下降，在初始质量浓度为 210~250 mg/L 时，吸
附趋于平衡，这可能是因为溶液中 U(Ⅵ)质量浓度升
高增大了吸附剂和吸附质间的碰撞概率 [15] 。

图 6 温度对 ATC 吸附 U(Ⅵ)的影响
Fig. 6 Effect of temperature on the adsorption of U(Ⅵ) by
ATC

图 8 初始质量浓度对 ATC 吸附 U(Ⅵ)的影响
2.5 时间对 ATC 吸附 U(Ⅵ)的影响 Fig. 8 Effect of initial mass concentration on the adsorption
在 U(Ⅵ)的初始质量浓度为 30 mg/L、pH 为 6、 of U(Ⅵ) by ATC
ATC 投加量为 0.2 g/L、温度为 40 ℃条件下，不同时
2.7 吸附动力学考察
间对 ATC 吸附 U(Ⅵ)的影响见图 7。
为了更好地研究吸附速率控制步骤并描述在吸
附剂上的吸附行为，根据准一级动力学模型（式 5）、
准二级动力学模型（式 6）分析了吸附动力学数据。
准一级动力学模型主要用于描述物理吸附过程，准
二级动力学模型主要用于描述化学吸附过程。
ln(q  q t )  ln q  e K t （5）
1
e
t 1 t
  （6）
q t Kq 2 q e
2e
式中：q e 为平衡吸附量（mg/g）；q t 为 t 时刻的吸附
–1
量（mg/g）；K 1 为准一级吸附速率常数，min ；K 2
为准二级吸附速率常数，g/(mg·min)。
图 7 吸附时间对 ATC 吸附 U(Ⅵ)的影响
Fig. 7 Effect of adsorption time on the adsorption of U(Ⅵ) 实验条件同 2.5 节。图 9 为吸附数据拟合动力
by ATC 学结果，两种模型的拟合参数如表 1 所示。

表 1 ATC 吸附 U(Ⅵ)的动力学方程拟合参数
Table 1 Kinetic equation fitting parameters of ATC for adsorption of U(Ⅵ)

准一级动力学模型 准二级动力学模型
吸附剂 q e(实验)/(mg/g)
−1
2
K 1/min q e(计算)/(mg/g) R 2 K 2/[g/(mg·min)] q e(计算)/(mg/g) R
ATC 149.063 0.04138 54.672 0.95621 4.29025E-05 152.672 0.99971