將牛糞在200～700℃范圍內(nèi)熱解炭化,制備出不同理化結(jié)構(gòu)的牛糞炭樣本,并設(shè)計(jì)牛糞炭對(duì)NH₄⁺的固液相批量吸附實(shí)驗(yàn),結(jié)合動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)吸附模型,研究牛糞炭對(duì)NH₄⁺的吸附過程和行為。結(jié)果表明:牛糞炭對(duì)NH₄⁺的吸附能力不隨炭化溫度的升高而單調(diào)遞增,400℃牛糞炭吸附能力最強(qiáng),而后依次是300℃>700℃>600℃>500℃>200℃,相應(yīng)的平衡吸附量分別為:2.2499、2.0101、1.9149、1.8502、1.6198、1.5351 mg/g;牛糞炭對(duì)NH₄⁺的吸附過程,主要受擴(kuò)散步驟控制,但非內(nèi)擴(kuò)散過程控制,而是由NH₄⁺在炭顆粒表面的界面擴(kuò)散、吸附以及輸運(yùn)過程等界面行為綜合決定;牛糞炭對(duì)NH₄⁺的吸附是空間孔隙結(jié)構(gòu)和表面活性基團(tuán)共同作用的結(jié)果,以單分子層的表面吸附為主導(dǎo),同時(shí)存在多層物理吸附。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

動(dòng)力學(xué)模型對(duì)NH4+吸附動(dòng)力學(xué)過程擬合

對(duì)比3個(gè)吸附等溫模型的擬合精度可知（表2),Langmuir模型（R2介于0.991～0.996之間）優(yōu)于Freundlich模型（R2介于0.960～0.987之間），Sips吸附等溫模型擬合效果最佳（R2介于0.993～0.998之間）；牛糞炭吸附能力受制炭溫度影響顯著，同一模型對(duì)不同制炭溫度下的牛糞炭的擬合精度存在一定差異。Langmuir模型屬于單層平鋪的表面吸附，F(xiàn)reundlich模型為多層物理吸附。由此可見，本研究中牛糞炭對(duì)NH4+的吸附以單分子層的表面吸附為主導(dǎo)。Langmuir模型中參數(shù)KL表征牛糞炭對(duì)NH4+吸附能力的大小，N200～N700的KL值均小于1，說明牛糞炭對(duì)NH4+的吸附能力較弱，這與最大平衡吸附量?jī)H為2.2499 mg/g的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。Freundlich模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合系數(shù)R2>0.96，達(dá)到顯著水平，其經(jīng)驗(yàn)指數(shù)n介于1～2之間，表明牛糞炭對(duì)NH4+的吸附同時(shí)存在多層物理吸附。Sips模型是綜合Langmuir模型和Freundlich模型的一種經(jīng)驗(yàn)性模型，其更高的回歸系數(shù)R2也證明了這一結(jié)論。Sips模型中參數(shù)nS表征吸附劑的不均一性，nS值越接近1，則表面吸附越均一。不同制炭溫度獲得的牛糞炭的nS存在顯差異，可見牛糞炭對(duì)NH4+的表面吸附并不均一，其中N500吸附均一性最好。3 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
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