Page 194 - 《精细化工》2021年第9期

·1908· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

1/n
模型，说明 Cd(Ⅱ)在 N-MGA 上的吸附是共享电子 Freundlich 吸附等温线常数(mg/g)(L/mg) ，为与吸
对或者电子转移的化学吸附 [16] 。 附剂和重金属离子的性质、种类有关的经验常数；
1/n 用来检测吸附剂对重金属离子是否容易吸附的
表 1 N-MGA 对 Cd(Ⅱ)的吸附动力学拟合常数
Table 1 Fitting constants of adsorption kinetics for Cd(Ⅱ) 常数。

准一级动力学模型 准二级动力学模型 表 2 Langmuir 和 Freundlich 模型拟合的相关参数
k 2/〔g/(mg・ Table 2 Parameters of Langmuir and Freundlich models
–1
q e/(mg/g) R 2 k 1/min q e/(mg/g) R 2
min)〕
Langmuir 模型 Freundlich 模型
28.8 0.977 0.111 28.9 0.999 0.335 K L/
1/n
T/K Q max/(mg/g) R 2 K F/(mg/g)(L/mg) 1/n R 2
(L/mg)
2.3.2 吸附等温线模型的建立 298 539.1 0.037 0.995 52.8 0.47 0.980
分别采用 Langmuir 和 Freundlich 吸附等温线方 318 565.6 0.038 0.995 58.1 0.46 0.972
程描述 N-MGA 吸附剂对 Cd(Ⅱ)的吸附过程，吸附 338 595.4 0.041 0.995 65.7 0.45 0.981
模型图如 5 所示。 2
对比 Langmuir 和 Freundlich 吸附模型 R 值，
可以看出 N-MGA 对 Cd(Ⅱ)的吸附相对较为符合
Langmuir 吸附模型，说明该吸附剂的表面吸附位点
是均匀的。在 Freundlich 吸附模型中的参数 0.1<1/n<
0.5，说明该吸附剂对 Cd(Ⅱ)的吸附较容易 [17] 。
常温下，N-MGA 对 Cd(Ⅱ)的最大吸附量可达
539.1 mg/g。甲基丙烯酸缩水甘油醚（GMA）-三烯
丙基异尿氰酸酯（TAIC）共聚物大孔树脂与多乙烯
多胺反应得到的胺化树脂对 Cd(Ⅱ)的最大吸附量是
2.0 mmol/g（即 229.3 mg/g） [18] ；以多胺类接枝壳聚
糖制得的二硫代氨基甲酸改性壳聚糖对 Cd(Ⅱ)的最
大吸附量为 1.1 mmo1/g（即 120.3 mg/g） [19] ；聚乙
烯亚胺（PEI）交联到羧甲基纤维素上合成的聚乙烯
亚胺-羧甲基纤维素吸附剂（PEI-CMC）对 Cd(Ⅱ)
的最大吸附量为 142.8 mg/g [20] 。与上述含氮吸附
剂相比，本文制备的 N-MGA 对 Cd(Ⅱ)的吸附能力
较强。
2.3.3 吸附机理研究
（1）以红外反射光谱研究吸附机理

为了研究所合成的吸附剂 N-MGA 对金属离子
吸附剂 0.03 g，溶液 50 mL，时间 30 min，pH=7 的吸附机理，分别对吸附前和吸附 Cd(Ⅱ)后为吸附
a—Langmuir 吸附；b—Freundlich 吸附
图 5 N-MGA 吸附剂对 Cd(Ⅱ)的吸附等温线模型图 剂进行红外反射光谱表征对比，结果见图 6。

Fig. 5 Adsorption isotherm model diagrams of N-MGA
adsorbent for Cd(Ⅱ)

各项参数根据公式（8）、（9）计算，计算结果
如表 2 所示。
Langmuir 吸附模型：
Q K 
L e
max
Q  1 K  （8）
e

Le
Freundlich 吸附模型：
Q  K  1 n （9）
F e
e

式中： 为吸附平衡时溶液中重金属离子的质量浓 图 6 N-MGA 吸附前（a）和吸附后（b）的红外反射光
e
度（mg/L）；Q 为平衡吸附量（mg/g）；K 为 Langmuir 谱图
L
e
常数（L/mg），Q max 为最大吸附容量（mg/g）；K 是 Fig. 6 Infrared reflectance spectra of N-MGA before (a)
F
and after (b) adsorption