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粉煤灰/ZnO復(fù)合材料對活性艷藍(lán)KN-R的吸附性能

發(fā)布時(shí)間:2025-02-05 17:43
   將粉煤灰(FA)經(jīng)沉淀焙燒法制得的FA/ZnO復(fù)合材料用于水體中活性艷藍(lán)KN-R(RBB KN-R)的吸附去除,通過吸附動(dòng)力學(xué)、平衡和熱力學(xué)研究,并結(jié)合SEM和比表面積測定,詳細(xì)分析了材料的吸附性能和吸附機(jī)理.結(jié)果表明:FA/ZnO復(fù)合材料對RBB KN-R有很好的吸附性能,且受水體酸度的影響較大,在25℃和溶液pH值為2時(shí)的吸附量和去除率分別可達(dá)147.06mg/g和98%,比FA增大10倍以上.等溫吸附數(shù)據(jù)通過用Langmuir,Freundlich和DubininRadushkevich(D-R)模型分別進(jìn)行擬合發(fā)現(xiàn),FA/ZnO對RBB KN-R在不同溫度(25~55℃)的吸附行為完全符合Langmuir模型,結(jié)合D-R模型所得不同溫度下的平均吸附能值(14.14~16.22kJ/mol)和由A.S.Arrhenius方程所得吸附活化能值(56.16kJ/mol)表明,吸附主要為化學(xué)作用,同時(shí)伴有物理吸附.熱力學(xué)參數(shù)吸附自由能變的負(fù)值及焓變和熵變的正值說明該吸附具有界面上混亂度趨增的自發(fā)吸熱性質(zhì),且可用擬二級吸附速率模型進(jìn)行很好地描述,吸附開始的快吸附過程主要受顆粒內(nèi)擴(kuò)散控制.

【文章頁數(shù)】:8 頁

【部分圖文】:

圖1粉煤灰的粒徑分布Fig.1Sizedistributionofflyash

圖1粉煤灰的粒徑分布Fig.1Sizedistributionofflyash

,Fe2O3,TiO2,CaO,K2O,MgO,Na2O,LOS(總燒失量),TC(總碳),其相應(yīng)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為45.39%,39.49%,5.19%,1.50%,3.96%,0.72%,0.46%,0.89%,2.44%,0.70%.其中SiO2,Al2O3和Fe2O3含量之....


圖2FA和FA/ZnO的SEM照片Fig.2SEMphotographsofFAandFA/ZnOcomposite

圖2FA和FA/ZnO的SEM照片Fig.2SEMphotographsofFAandFA/ZnOcomposite


圖3接觸時(shí)間和溫度對FA/ZnO吸附性能的影響Fig.3EffectsofcontacttimeandtemperatureonFA/ZnOadsorptionperformance

圖3接觸時(shí)間和溫度對FA/ZnO吸附性能的影響Fig.3EffectsofcontacttimeandtemperatureonFA/ZnOadsorptionperformance

粒表面存在明顯孔隙;從圖2b可以看出,FA經(jīng)沉淀焙燒制成復(fù)合材料后,顆粒表面明顯增加了大量白色顆粒物,說明有ZnO存在.經(jīng)比表面分析可知,FA和FA/ZnO的比表面積分別為1.21和53.05m2/g,復(fù)合材料比FA的比表面積顯著增大.2.2接觸時(shí)間和溫度對吸附的影響通過3種不同....


圖4qt與t1/2的關(guān)系曲線Fig.4Relationcurveofqtversust1/2表觀吸附活化能

圖4qt與t1/2的關(guān)系曲線Fig.4Relationcurveofqtversust1/2表觀吸附活化能

t1/2呈較好的線性關(guān)系(R2>0.94,見表1),說明該過程主要由顆粒內(nèi)擴(kuò)散控制;當(dāng)t1/2由3.16增大到12.25時(shí)的慢吸附過程,qt與t1/2也呈一定的線性關(guān)系(R2>0.92),說明該過程也是主要由顆粒內(nèi)擴(kuò)散控制;此后曲線上部出現(xiàn)平穩(wěn),說明是吸附平衡階段.因3種溫度下的....



本文編號:4030209

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