Page 180 - 《精细化工》2023年第6期

·1330· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

表 3 25 ℃下的等温吸附模型参数 2.2.4 双组分连续吸附实验
Table 3 Adsorption model parameters at 25 ℃ 进一步探讨了 AP 和 PE 双组分共混体系在连续
模型 参数 AP PE 吸附中的竞争吸附过程，结果如图 7 所示。
2
Langmuir R 0.9785 0.9810
K L 0.0059 0.0056
q m 389.39 186.70
2
Freundlich R 0.9780 0.9836
K F 24.411 19.613
n 2.5340 3.3228
注：参数的单位与公式（6）、（7）相同。

为了探究吸附过程中 AP 和 PE 之间的竞争吸附
作用，进一步做了双组分等温吸附实验，结果如图
5b 所示。由图 5b 可知，与单组分时相同，AP 的吸
附量明显高于 PE，而相较于单组分时，AP 和 PE 图 7 AP 和 PE 双组分共混体系在连续吸附中的穿透曲线
Fig. 7 Tow component breakthrough curves of AP and PE
的吸附量均大大降低，这说明 AP/PE 之间存在着竞
争吸附作用，HCCM 对 AP 的作用力更强，AP 占据 由图 7 可以看出，PE 较 AP 先穿透，穿透曲线
了更多的活性吸附位点。AP 吸附量的增长趋势也明 出现“roll up”效应，这是因为 AP 和 PE 之间存在
显高于 PE，这一现象也说明了 HCCM 对 AP 的作用 竞争吸附，而 AP 在 HCCM 上的作用力更强，AP
力更强。吸附过程中，竞争随着吸附质浓度的增加 的选择性更高，已吸附的 PE 被 AP 所取代，造成了
而趋于明显。因为材料中活性吸附位点达到一定饱 PE 出口浓度大于入口浓度的现象。PE 开始穿透的体
和度后，更能表现出对不同底物的亲和力差异。由 积为 110 mL，而 AP 开始穿透的体积为 200 mL，穿
图 5b 还可看出，当底物初始质量浓度为 2000 mg/L 透间隔时间较长，说明该材料能够较好地吸附分离
时，AP 平衡吸附量为 195.69 mg/g，PE 平衡吸附量 AP 和 PE。根据式（2）可求得双组分连续竞争吸附
为 70.15 mg/g。 条件下，AP 的平衡吸附量为 257.0 mg/g，而 PE 的
2.2.3 循环使用性 平衡吸附量为 65.4 mg/g。再用平衡吸附量和公式
在实际工业应用中，吸附剂需要有良好的循环 （3）计算可得分离因子为 3.93。双组分连续吸附实
再生性能，即经多次吸/脱附其性能不发生改变。以 验中，AP 的平衡吸附量高于 PE 的平衡吸附量，是
乙醇为洗脱剂对材料的可再生性进行了测试，结果 由于连续吸附下底物浓度始终为初始浓度，而间歇
见图 6。 吸附下随着吸附的进行，底物浓度降低，所以连续
由图 6 可见，HCCM 对 AP 的平衡吸附量保持 吸附下传质推动力高于间歇吸附，从而导致 AP 吸
在 195 mg/g 左右，对 PE 的平衡吸附量保持在 70 mg/g 附量偏大，竞争吸附现象明显。
左右。即在循环使用 5 次后，HCCM 对两种底物的
吸附性能无明显下降，仍保持良好的吸附性能。说 3 结论
明 HCCM 多孔微球的再生能力和高效的吸附性能
良好，具有潜在的工业应用价值 [29] 。 本文合成了一种由大量的糖单元和富苯基单元
交织形成的具有多级孔结构的生物质基聚合微球。
用 N 2 吸附-脱附等温曲线分析了引入苄基化 -环糊
精前后材料的比表面积和孔容。引入苄基化 -环糊精
2
后，材料的比表面积从 ACM 的 34.79 m /g 增大到
2
471.20 m /g，平均孔径大大降低，表明引入苄基化
-环糊精对材料的孔隙性能提升非常明显。单组分
动力学实验表明，HCCM 吸附剂对 AP 和 PE 的吸附
都可快速达到平衡，吸附过程符合准二级动力学模
型，说明吸附过程存在化学吸附。单组分等温吸附
实验结果表明，Freundlich 模型能更好地拟合单组分

等温吸附曲线，证明吸附过程是不均匀吸附。在双
图 6 吸附剂的循环使用性
Fig. 6 Recycling usability of adsorbents 组分连续吸附实验中，计算 AP/PE 分离因子为 3.93，