Page 209 - 《精细化工》2021年第12期

第 12 期 胡世琴，等: 氨基功能化烟叶生物炭对废水中 U(Ⅵ)的吸附行为 ·2571·

ln q  (1/ n )ln   ln K （7）
e e F
 e   e  1 （8）
q q q K
e m m L
式中： ρ e 为平衡质量浓度，mg/L；q e 为平衡吸附量，
mg/g；q m 为吸附质在单位质量吸附剂上的最大吸附
容量，mg/g；K F 为 Freundlich 模型的吸附平衡常数，
n
mg 1+n /(L ·g)；K L 为 Langmuir 模型的吸附平衡常数，
L/mg；1/n 为与吸附强度有关的经验参数。
实验条件同 2.6 节。图 10 为 ATC 的吸附等温线，
两种模型的拟合参数如表 2 所示。

图 9 ATC 吸附 U(Ⅵ)的准一级（a）、准二级（b）动力学
拟合曲线
Fig. 9 Kinetic fitting curves of the quasi-first (a) and
quasi-second (b) adsorption of U(Ⅵ) by ATC

从图 9 可以看出，对于 ATC，t/q t 与 t 呈明显的
直线关系，准二级吸附动力学方程的线性相关系数
2
2
R >0.999，大于其准一级动力学模型的 R 。通过表 1
可以看出，准一级动力学模型拟合的 q e 与实际值相差
较大，而准二级动力学模型拟合的 q e 与实际值相当，
说明准二级动力学方程能够更好地描述 ATC 对 U(Ⅵ)
的吸附。因此，吸附过程以化学吸附为主 [18] 。

2.8 吸附等温线考察
图 10 ATC 吸附 U(Ⅵ)的 Freundlich（a）、Langmuir（b）
为了进一步明确吸附机理，采用 Freundlich 模
等温拟合曲线
型（式 7）和 Langmuir 模型（式 8）拟合吸附等温数 Fig. 10 Freundlich (a) and Langmuir (b) isotherm fitting
据来描述 ATC 吸附剂在固-液体系中的吸附行为。 curves of ATC for adsorption of U(Ⅵ)

表 2 ATC 吸附 U(Ⅵ)的等温吸附拟合参数
Table 2 Isothermal adsorption fitting parameters of ATC for adsorption U(Ⅵ)
Langmuir 模型 Freundlich 模型
温度/℃
2
2
n
1+n
q m/(mg/g) K L/(L/mg) R K F/[mg /(L ·g)] 1/n R
20 485.43 0.219 0.9948 154.238 0.2479 0.9566
30 490.19 0.256 0.9941 183.286 0.2148 0.9550
40 495.04 0.324 0.9960 202.573 0.193 0.9771

对比图 10、表 2 可知，采用 Langmuir 模型分 当。而利用 Freundlich 模型拟合时，拟合结果的相
2
析时，ATC 对于 U(Ⅵ)吸附拟合获得的相关系数 R 2 关系数较低(R <0.99)，说明吸附实验更符合 Langmuir
均>0.99。并且 Langmuir 方程模拟所得的最大吸附 吸附等温模型。该结果表明 ATC 吸附 U(Ⅵ)的过程
量（495.04 mg/g）和实际吸附容量（494.0 mg/g）相 属于单分子层吸附。K L 通常能够揭示吸附过程的难