改性楊木屑對(duì)的吸附動(dòng)力學(xué)研究

李　晨，　王培麗，　張　雷

(1.河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院　河南 鄭州 450001； 2.河南工業(yè)大學(xué) 土木建筑學(xué)院　河南 鄭州 450001)

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李晨1，王培麗2，張雷1

(1.河南工業(yè)大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院河南 鄭州 450001； 2.河南工業(yè)大學(xué) 土木建筑學(xué)院河南 鄭州 450001)

0　引言

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1試劑和儀器

楊木屑取自河南某地；其他試劑均為分析純，購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限責(zé)任公司.

722型可見(jiàn)光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司；DHZ-D型恒溫振蕩器，中國(guó)太倉(cāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；PHS-25B型數(shù)字酸度計(jì)，上海大普儀器有限公司.

1.2陰離子吸附劑的制備

楊木屑使用前在50 ℃下干燥3 h以上，粉碎后過(guò)100目篩.參考文獻(xiàn)[7-8]的方法，將一定量粉碎后的楊木屑加入一定體積的DMF中，升溫至95 ℃.加入環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)1 h，抽濾后濾餅用體積比為1∶1的乙醇水溶液洗滌，然后加入三甲胺水溶液在95 ℃下回流反應(yīng)3 h.抽濾，依次用體積比為1∶1的乙醇水溶液、0.1 mol/L的NaOH溶液和去離子水洗滌，60 ℃干燥后得到陰離子吸附劑.

1.3吸附

(1)

(2)

2　結(jié)果與討論

圖1　吸附劑用量對(duì)吸附的影響Fig.1　Effect of the addition of the adsorbent on the adsorption of

圖2　pH值對(duì)吸附的影響Fig.2　Effect of the pH value on the adsorption of

2.3等溫吸附實(shí)驗(yàn)

圖3　不同溫度下的等溫吸附曲線Fig.3　The isothermal adsorption curves at different temperatures

Langmuir等溫吸附方程為

(3)

式中：qmax為單位質(zhì)量吸附劑的最大飽和吸附量，mg/g；b為L(zhǎng)angmuir吸附常數(shù)，L/mg.

Freundlich等溫吸附方程為

(4)

式中：n和Kf為Freundlich模型參數(shù).Langmuir和Freundlich等溫吸附方程的回歸結(jié)果如表1所示.

表1　Langmuir和Freundlich等溫吸附方程的回歸結(jié)果Tab.1　Regression results of the Langmuir and Freundlich isothermal adsorption equation

(5)

式中：b為L(zhǎng)angmuir常數(shù)，L/mol;R為普適氣體常數(shù)，8.314 J/(mol·K).

圖4　不同初始質(zhì)量濃度下的吸附曲線Fig.4　The adsorption curves at different initial mass concentrations of

2.4吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)

擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型為

ln(qe-qt)=lnqe-k1t，

(6)

擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型為

(7)

顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型為

(8)

式中：t為吸附時(shí)間，min；k1為擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程的吸附速率常數(shù)，min-1；k2為擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程的吸附速率常數(shù)，g·mg-1·min-1；kp為顆粒內(nèi)擴(kuò)散速率常數(shù)，mg·g-1·min-1/2；C為顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型參數(shù).

表2　動(dòng)力學(xué)模型的擬合結(jié)果Tab.2　 Kinetic model fitting results

3　小結(jié)

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(責(zé)任編輯：孔薇)

LI Chen1,WANG Peili2，ZHANG Lei1

(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450001,China;2.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,HenanUniversityofTechnology，Zhengzhou450001,China)

poplar sawdust； modification； adsorption； nitrite； kinetics

2016-01-23

河南省教育廳自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2010A530001).

李晨(1968—)，男，河南舞陽(yáng)人，副教授，主要從事清潔生產(chǎn)和催化反應(yīng)工程研究，E-mail：lichen03@163.com.

X703

A

1671-6841(2016)03-0103-04

10.13705/j.issn.1671-6841.2016028