以梧桐葉為原料,利用程序升溫限氧法分別在350℃、450℃、550℃溫度下制備了生物炭（分別記為BC350、BC450、BC550）,研究了BC350、BC450、BC550生物炭對(duì)染料廢水亞甲基藍(lán)的吸附性能。測(cè)定了BC350、BC450、BC550生物炭的亞甲基藍(lán)吸附值分別為285 mg·g^-1、435 mg·g^-1、1 035 mg·g^-1。研究了BC350、BC450、BC550生物炭對(duì)于不同初始質(zhì)量濃度染料的吸附情況,在室溫下,亞甲基藍(lán)初始質(zhì)量濃度為30～70 mg·L^-1,吸附劑質(zhì)量濃度為10 g·L^-1,BC550達(dá)到吸附平衡的時(shí)間均為30 min,去除率均可接近于100%,動(dòng)力學(xué)特征最符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,表明此過(guò)程以化學(xué)吸附為主;Langmuir等溫線更符合生物炭吸附亞甲基藍(lán)的過(guò)程,表明該過(guò)程是單分子層吸附;生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附是吸熱和熵增過(guò)程。掃描電鏡圖（SEM）、比表面積測(cè)定（BET）的表征結(jié)果表明,生物炭相比于梧桐葉表面結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化,比表面積也隨著... 

【文章來(lái)源】：安徽化工. 2020,46(04)

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

炭化溫度對(duì)亞甲基藍(lán)吸附值的影響

2.3 動(dòng)力學(xué)吸附模型通過(guò)動(dòng)力學(xué)研究可以進(jìn)一步探究BC350、BC450、BC550生物炭對(duì)于亞甲基藍(lán)的吸附機(jī)理，因此，本文分別采用了準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)和顆粒內(nèi)擴(kuò)散方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理[11-16],BC350、BC450、BC550動(dòng)力學(xué)的方程見(jiàn)式（3）～式（5）。

圖3是利用準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的結(jié)果，擬合得到的動(dòng)力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1。從圖3可以直觀地看出，準(zhǔn)二級(jí)比準(zhǔn)一級(jí)的曲線更符合線性關(guān)系。從表1的擬合參數(shù)可以看出，對(duì)于BC350、BC450、BC550生物炭，其準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程的擬合相關(guān)系數(shù)（R2）均高于準(zhǔn)一級(jí)的擬合值，擬合得到的平衡吸附量（qe）與實(shí)驗(yàn)得到的平衡吸附量也更接近，可以得出準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，并可以更準(zhǔn)確地描述BC350、BC450、BC550生物炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附過(guò)程[17]，表明整個(gè)吸附過(guò)程是以化學(xué)吸附為主。為了進(jìn)一步研究生物炭的吸附過(guò)程，利用顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可以看出，整個(gè)吸附過(guò)程可分為三個(gè)階段：膜擴(kuò)散階段、表面吸附以及顆粒內(nèi)部擴(kuò)散[18],BC350和BC450的吸附過(guò)程，先是快速吸附，斜率較大，這時(shí)溶液中亞甲基藍(lán)的濃度較大，吸附劑上吸附位點(diǎn)可利用的多，此過(guò)程以膜擴(kuò)散為主[19]。隨著溶液中亞甲基藍(lán)濃度的逐漸減小，吸附速率減慢，此部分主要是內(nèi)擴(kuò)散為控速步驟，最后吸附量基本不變，吸附達(dá)到平衡[20]。BC350和BC450對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附過(guò)程中同時(shí)存在膜擴(kuò)散過(guò)程和內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3140777