以粉煤灰（fly ash,FA）為原料,通過酸改性和沉淀焙燒法制備的粉煤灰基復(fù)合材料（CeO₂/Fe₂O₃/FA）用于直接湖藍(lán)5B（Direct sky blue 5B,DSB 5B）染料的吸附,考察了最佳吸附條件和吸附性能,探討了吸附機(jī)理及復(fù)合吸附劑的再生。結(jié)果表明,水體pH、染料起始濃度、接觸時(shí)間和振蕩頻率均對(duì)CeO₂/Fe₂O₃/FA吸附DSB 5B有影響;吸附30 min即可達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,吸附量比FA增大近11倍。在不同溫度和不同起始染料濃度下的吸附過程均能用準(zhǔn)二級(jí)吸附速率方程精確描述。等溫吸附數(shù)據(jù)符合Langmuir模型,所得飽和吸附量為263.16 mg·g^-1,同時(shí)也較好地符合Dubinin-Radushkevich（D-R）模型,由此獲得的平均吸附能（E）及由Arrhenius方程求得的表觀活化能（Ea）值均表明吸附過程是由物理吸附、氫鍵作用和化學(xué)吸附共同控制,但化學(xué)吸附起主要作用。熱力學(xué)參數(shù)ΔG°、ΔH°和ΔS°的結(jié)... 

【文章來源】：稀土. 2016,37(05)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

pH對(duì)CeO2/Fe2O3/FA吸附性能的影響

稀土第37卷圖2振蕩頻率對(duì)吸附的影響Fig.2Effectoftheoscillationfrequencyontheadsorption2．3起始染料濃度對(duì)吸附的影響由圖3染料起始濃度對(duì)吸附的影響表明，固定吸附劑CeO2/Fe2O3/FA用量0.2g，隨著染料起始濃度由300mg/L逐步增大到1700mg/L時(shí)，吸附量相應(yīng)增大;而當(dāng)染料濃度繼續(xù)由1700mg/L增大到2100mg/L時(shí)，吸附量基本不變。這說明當(dāng)染料濃度增大到一定值時(shí)，吸附劑表面的活性點(diǎn)位已全部被染料分子所覆蓋而達(dá)到飽和，所以即使再增大染料濃度，吸附量也不會(huì)改變。圖3染料起始濃度對(duì)吸附的影響Fig.3Effectoftheinitialdyeconcentrationontheadsorption2．4接觸時(shí)間和溫度對(duì)吸附的影響圖4給出了當(dāng)DSB5B染料溶液的起始濃度為1500mg/L時(shí)，于3個(gè)不同溫度下在CeO2/Fe2O3/FA復(fù)合材料上的吸附量隨時(shí)間的變化。由圖4可知當(dāng)吸附3min時(shí)，吸附量和吸附率就迅速增大到174.94mg/g和93.34%(25℃)，此后吸附量的增加變緩，到30min吸附即可達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，相應(yīng)的吸附量和吸附率分別為184.77mg/g和98.54%(25℃)，此后曲線出現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)。這說明吸附劑已達(dá)到飽和狀態(tài)。而當(dāng)吸附溫度分別從25℃升高到40℃和55℃時(shí)，首先吸附量隨時(shí)間的變化具有相同的趨勢(shì)，但在這兩個(gè)溫度下吸附到10min時(shí)就可達(dá)到基本平衡，如此時(shí)在55℃下的吸附量和吸附率即分別達(dá)到了186.05mg/g和99.23%。其次該吸附具有吸熱性質(zhì)，溫度對(duì)該吸附系統(tǒng)的快吸附階段有些影響，但對(duì)其后的吸附動(dòng)力學(xué)影響甚微。以上研究表明DSB5B染料分子非常容易被CeO2/Fe2O3/FA復(fù)合材料吸附，且能快速達(dá)到吸附平衡，同時(shí)還具有很大的吸附容量。后續(xù)所有實(shí)驗(yàn)均取吸附平衡時(shí)間為60min，以保證染料分子的充分吸附。圖4接觸時(shí)間和溫度對(duì)吸附的影響Fig.4Effects

稀土第37卷圖2振蕩頻率對(duì)吸附的影響Fig.2Effectoftheoscillationfrequencyontheadsorption2．3起始染料濃度對(duì)吸附的影響由圖3染料起始濃度對(duì)吸附的影響表明，固定吸附劑CeO2/Fe2O3/FA用量0.2g，隨著染料起始濃度由300mg/L逐步增大到1700mg/L時(shí)，吸附量相應(yīng)增大;而當(dāng)染料濃度繼續(xù)由1700mg/L增大到2100mg/L時(shí)，吸附量基本不變。這說明當(dāng)染料濃度增大到一定值時(shí)，吸附劑表面的活性點(diǎn)位已全部被染料分子所覆蓋而達(dá)到飽和，所以即使再增大染料濃度，吸附量也不會(huì)改變。圖3染料起始濃度對(duì)吸附的影響Fig.3Effectoftheinitialdyeconcentrationontheadsorption2．4接觸時(shí)間和溫度對(duì)吸附的影響圖4給出了當(dāng)DSB5B染料溶液的起始濃度為1500mg/L時(shí)，于3個(gè)不同溫度下在CeO2/Fe2O3/FA復(fù)合材料上的吸附量隨時(shí)間的變化。由圖4可知當(dāng)吸附3min時(shí)，吸附量和吸附率就迅速增大到174.94mg/g和93.34%(25℃)，此后吸附量的增加變緩，到30min吸附即可達(dá)動(dòng)態(tài)平衡，相應(yīng)的吸附量和吸附率分別為184.77mg/g和98.54%(25℃)，此后曲線出現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)。這說明吸附劑已達(dá)到飽和狀態(tài)。而當(dāng)吸附溫度分別從25℃升高到40℃和55℃時(shí)，首先吸附量隨時(shí)間的變化具有相同的趨勢(shì)，但在這兩個(gè)溫度下吸附到10min時(shí)就可達(dá)到基本平衡，如此時(shí)在55℃下的吸附量和吸附率即分別達(dá)到了186.05mg/g和99.23%。其次該吸附具有吸熱性質(zhì)，溫度對(duì)該吸附系統(tǒng)的快吸附階段有些影響，但對(duì)其后的吸附動(dòng)力學(xué)影響甚微。以上研究表明DSB5B染料分子非常容易被CeO2/Fe2O3/FA復(fù)合材料吸附，且能快速達(dá)到吸附平衡，同時(shí)還具有很大的吸附容量。后續(xù)所有實(shí)驗(yàn)均取吸附平衡時(shí)間為60min，以保證染料分子的充分吸附。圖4接觸時(shí)間和溫度對(duì)吸附的影響Fig.4Effects

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]凹凸棒石/氧化鋅納米復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能[J]. 姚超,劉敏,李為民,陳志剛,張躍,李峰,陳天虎.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
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[5]胱氨酸修飾面包酵母對(duì)直接藍(lán)的吸附行為[J]. 張彬,孫小梅,李步海.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2008(06)



本文編號(hào)：3450265