Page 201 - 《精细化工》2021年第4期

第 4 期 吕雅鑫，等: 醚化改性麦糟吸附材料的制备及其对亚甲基蓝的吸附 ·835·

时，吸附材料表面带负电，更有利于吸附阳离子。 到的相关数据如表 4 所示。
因此，控制 MB 溶液 pH 大于 pH PZC ，更有利于吸附
材料通过静电作用吸附溶液中的 MB 阳离子染料。

图 11 醚化改性前后麦糟对 MB 的吸附等温曲线
Fig. 11 Adsorption isotherms of RSG and MSG on MB

  1
e  e  （2）
q e q m bq m
式中：q e 为平衡吸附量，mg/g；q m 为理论饱和吸附
量，mg/g；ρ e 为溶液中 MB 的质量浓度，mg/L；b
为特征参数，L/mg。

图 10 RSG（a）和 MSG（b）的 pH PZC 曲线 lnq  e 1 ln  e lnk （3）
Fig. 10 pH PZC curves of RSG (a) and MSG (b) n
式中：q e 为平衡吸附量，mg/g；ρ e 为溶液中 MB 的
2.4 吸附平衡与等温模型的建立 质量浓度 ， mg/L ； k 为等 温 吸 附常数 ， (mg/g)
图 11 为改性前后麦糟在 25 ℃下对 MB 的吸附 (L/mg) ；n 为特征参数。
1/n
等温曲线。
2
ln q  ln q   （4）
由图 11 可见，RSG 和 MSG 对 MB 的吸附量均 e m
式中：q e 为平衡吸附量，mg/g；q m 为理论饱和吸附
随 MB 溶液质量浓度的升高而升高，随后上升趋势
量，mg/g；  是和吸附平均自由能（E）有关的常
变缓直至平衡。在 MB 溶液的平衡质量浓度分别为
300 和 1400 mg/L 时，RSG 和 MSG 达到了吸附饱和， 数；ε 是 Polanyi 势能，kJ/mol，   Rln 1T    1   〔其
对应的 MB 吸附量分别为 100.38 和 859.78 mg/g。根   e 
据 Langmuir 吸附等温线方程（2）、Freundlich 吸附 中，R 为气体常数，8.314 J/(mol·K)；T 为温度，K〕；
等温方程（3）和 D-R 吸附等温方程（4）对 RSG E 为平均吸附能， E  1 ，kJ/mol。
和 MSG 吸附 MB 的平衡数据进行拟合，拟合后得 2

表 4 醚化改性前后麦糟对 MB 的等温吸附参数
Table 4 Isothermal adsorption parameters of MB by spent grain before and after modification
q exp/ Langmuir 常数 Freundlich 常数 D-R 常数
名称
(mg/g) 2 1/n 2 2
q m/(mg/g) b/(L/mg) R k/(mg/g) (L/mg) 1/n R q m/(mg/g) E/(kJ/mol) R
RSG 100.38 107.64 44.76 0.9978 20.74 0.297 0.9643 97.96 10.92 0.9017
MSG 859.78 877.19 67.34 0.9982 131.94 0.382 0.8831 687.92 17.15 0.9674

由表 4 可见，3 种吸附模型均可以描述改性前 近。两种材料吸附 MB 的 Freundlich 吸附等温方程的
后麦糟对 MB 的吸附过程，其中 Langmuir 方程的 特征常数 1/n 均介于 0.1~0.5 之间，说明二者均有利
2
R 更接近 1，表明 RSG 和 MSG 对 MB 均为表面单 于吸附过程的进行。相比之下，Freundlich 方程的拟
分子层化学吸附 [27] ，计算得到的理论吸附量 q m 分别 合情况不佳，这也从侧面反映了材料对 MB 的吸附
为 107.64 和 877.19 mg/g，与对应的实验值 q exp 很接 是一种单分子层吸附。通过 E 可以推断出相应的吸