Page 90 - 《精细化工》2021年第3期

·510· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

中 Cr(Ⅲ)的质量浓度，结果见图 10。由图 10 可知，
当溶液中 Cr(Ⅲ)初始质量浓度为 10 或 20 mg/L，吸
附后剩余 Cr(Ⅲ)质量浓度可以降低至 1.5 mg/L 以
下，吸附率最高可达 93.7%。

图 12 准二级动力学拟合曲线
Fig. 12 Pseudo-second-order kinetic fitting curves on
CA@CS-MMT-2

表 1 CA@CS-MMT-2 吸附 Cr(Ⅲ)的吸附动力学参数
Table 1 Pseudo first-order, second-order kinetic parameters
图 10 初始质量浓度对 Cr(Ⅲ)吸附性能的影响
of Cr(Ⅲ) adsorbing on CA@CS-MMT-2
Fig. 10 Effect of initial mass concentration of Cr(Ⅲ) on
准一级动力学 准二级动力学
Cr(Ⅲ) adsorption
ρ 0/ k 2/
2
综合以上分析结果可知，CA@CS-MMT-2 是一 (mg/L) q e/(mg/g) k 1/min –1 R 2 q e/(mg/g) 〔g/(mg· R
min)〕
种潜在的可用于吸附废水中低质量浓度 Cr(Ⅲ)的理
10 57.19 0.0058 0.9681 60.24 0.0002 0.9895
想吸附材料。
30 124.39 0.0061 0.9664 141.52 0.0007 0.9909
2.3 CA@CS-MMT-2 的静态吸附行为研究 50 175.19 0.0073 0.9523 185.58 0.0009 0.9929
2.3.1 吸附动力学
分别采用准一级动力学方程和准二级动力学方 2.3.2 等温吸附曲线
程对不同 Cr(Ⅲ)初始质量浓度下 CA@CS-MMT-2 的 为了进一步研究吸附平衡，分别采用 Langmuir、
吸附过程进行动力学拟合，其拟合结果见图 11 和 Freundlich 等温吸附模型来线性拟合不同温度下的
12，相关拟合参数如表 1 所示。 等温吸附曲线，拟合后各参数列于表 2。

表 2 CA@CS-MMT-2 吸附 Cr(Ⅲ)的等温吸附方程参数
Table 2 Isothermal adsorption parameters of Cr(Ⅲ) adsorbing
on CA@CS-MMT-2
Langmuir Freundlich
温度/
K F/(mg/g) 2
2
℃ q m/(mg/g) b/(L/mg) R 1/n n R
(L/mg)
25 144.93 0.0384 0.9917 15.7870 2.3507 0.8698
35 212.77 0.0375 0.9877 19.2841 2.1155 0.9068
45 256.41 0.0349 0.9838 21.7922 2.0956 0.8911

图 11 准一级动力学拟合曲线 由表 2 可知，Langmuir 模型在 25、35 和 45 ℃
2
Fig. 11 Pseudo-first-order kinetic fitting curves on CA@CS- 时拟合的 R 分别为 0.9917、0.9877、0.9838，均高
MMT-2 于 Freundlich 模型的 R （0.8698、0.9068、0.8911），
2

由表 1 可以看出，准二级动力学拟合结果优于 由此可知，CA@CS-MMT-2 对 Cr(Ⅲ)的吸附过程可
2
准一级动力学方程，准二级动力学的 R （0.9895、 以通过 Langmuir 等温吸附模型拟合，说明 CA@CS-
0.9909、0.9929）均大于准一级动力学方程的 R 2 MMT-2 对 Cr(Ⅲ)的吸附过程以单分子层吸附为主，
（0.9681，0.9644，0.9523）。因此，准二级动力学 吸附位点分布均匀。随着温度的升高，K F 值逐渐增
方程可以更好地拟合 CA@CS-MMT-2 吸附 Cr(Ⅲ) 大，说明温度增加有利于 CA@CS-MMT-2 对 Cr(Ⅲ)
的动力学过程，吸附过程以化学吸附为主。同时， 的吸附，吸附容量逐渐增加，且不同温度下 n 值均
当 Cr(Ⅲ)初始质量浓度增加时，对应 k 2 值逐渐增加， 大于 1，说明该吸附反应容易发生。25 ℃，Cr(Ⅲ)初
表明其吸附速率也随着质量浓度的增加而加快。 始质量浓度为 50 mg/L，拟合最大吸附量为 144.93 mg/g。