Page 189 - 《精细化工》2023年第1期

第 1 期 吴连永，等: 木焦油基活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能 ·181·

q  k t 0.5  C （5）
t id
式中：t 为接触时间，min；q t 为 t 时刻亚甲基蓝在
WAC 上的吸附量，mg/g；q e 为亚甲基蓝在 WAC 上
的平衡吸附量，mg/g；k 1 为准一级吸附速率常数，
–1
min ；k 2 为准二级吸附速率常数，g/(mg·min)；k fd
–1
为液膜扩散速率常数，h ；k id 为粒子内扩散吸附速
0.5
率常数，mg/(g·min )；C 为常数。
WAC 对亚甲基蓝的吸附可用准一级动力学、准
二级动力学、液膜扩散和颗粒内扩散模型进行模拟。
拟合曲线及相关拟合曲线参数如图 6、表 2 所示。 图 6 WAC 吸附亚甲基蓝的动力学曲线（a）、准一级动
力学（b）、准二级动力学（c）、液膜扩散（d）和
颗粒内扩散（e）模型拟合曲线
Fig. 6 Kinetic curves (a), pseudo-first-order kinetic (b),
pseudo-second-order kinetic model (c), liquid film
diffusion model (d) and intraparticle diffusion
model fitting curve (e) for adsorption of methylene
blue onto WAC

表 2 亚甲基蓝在 WAC 上的动力学模型参数
Table 2 Parameters of dynamic models for the adsorption
of WAC for MB
准一级 准二级 液膜扩散 颗粒内扩
参数
动力学 动力学 模型 散模型
q e/(mg/g) 115 258
−1
k 1/min 0.0268
k 2/[g·/(mg·min)] 0.000512
−1
k fd/h 0.0299
0.5
k id/ [mg/(g·min )] k id1=25.4
k id2=6.94
C –0.618 C 1=57.0
C 2=169.8
2
2
R 0.984 0.999 0.957 R 1=0.963
2
R 2=0.952

由图 6a 可得，WAC 的吸附能力随着吸附时间
的增加而增加，并且吸附过程约在 80 min 时达到平
衡。初始阶段的快速吸附可归因于此时 WAC 上充
足的吸附位点以及较高的溶质浓度驱动力。
4 种吸附动力学模型的线性拟合结果如图 6b~e
所示，拟合参数如表 2 所示。图 6b 和图 6c 显示，
准一级动力学和准二级动力学与实验曲线拟合良
2
好，其 R 值为 0.984 和 0.999。因此，可以推断物理
吸附和化学吸附在吸附系统中同时起作用 [13] ，准二
2
级动力 学 模型（ R =0.999 ）较准 一级动 力学
2
（R =0.984）模型拟合更好，并且准二级动力学模
型拟合得到的理论平衡吸附量（q e =258 mg/g）与实
验值（q e =243 mg/g）相接近。因此，准二级动力学
模型能更准确地描述 WAC 吸附亚甲基蓝的动力学
过程。图 6d 为液膜扩散模型拟合曲线。由图 6d 和
2
表 2 可知，液膜扩散模型拟合曲线 R 值为 0.957，
且拟合曲线与纵轴的截距较小，表明液膜扩散不是