CeO 2 /Fe 2 O 3 /粉煤灰复合材料对直接湖蓝5B的有效吸附
发布时间：2021-10-22 03:08
以粉煤灰（fly ash,FA）为原料,通过酸改性和沉淀焙烧法制备的粉煤灰基复合材料（CeO2/Fe2O3/FA）用于直接湖蓝5B（Direct sky blue 5B,DSB 5B）染料的吸附,考察了最佳吸附条件和吸附性能,探讨了吸附机理及复合吸附剂的再生。结果表明,水体pH、染料起始浓度、接触时间和振荡频率均对CeO2/Fe2O3/FA吸附DSB 5B有影响;吸附30 min即可达到动态平衡,吸附量比FA增大近11倍。在不同温度和不同起始染料浓度下的吸附过程均能用准二级吸附速率方程精确描述。等温吸附数据符合Langmuir模型,所得饱和吸附量为263.16 mg·g-1,同时也较好地符合Dubinin-Radushkevich（D-R）模型,由此获得的平均吸附能（E）及由Arrhenius方程求得的表观活化能（Ea）值均表明吸附过程是由物理吸附、氢键作用和化学吸附共同控制,但化学吸附起主要作用。热力学参数ΔG°、ΔH°和ΔS°的结...
【文章来源】：稀土. 2016,37(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
pH对CeO2/Fe2O3/FA吸附性能的影响
稀土第37卷图2振荡频率对吸附的影响Fig.2Effectoftheoscillationfrequencyontheadsorption2．3起始染料浓度对吸附的影响由图3染料起始浓度对吸附的影响表明，固定吸附剂CeO2/Fe2O3/FA用量0.2g，随着染料起始浓度由300mg/L逐步增大到1700mg/L时，吸附量相应增大;而当染料浓度继续由1700mg/L增大到2100mg/L时，吸附量基本不变。这说明当染料浓度增大到一定值时，吸附剂表面的活性点位已全部被染料分子所覆盖而达到饱和，所以即使再增大染料浓度，吸附量也不会改变。图3染料起始浓度对吸附的影响Fig.3Effectoftheinitialdyeconcentrationontheadsorption2．4接触时间和温度对吸附的影响图4给出了当DSB5B染料溶液的起始浓度为1500mg/L时，于3个不同温度下在CeO2/Fe2O3/FA复合材料上的吸附量随时间的变化。由图4可知当吸附3min时，吸附量和吸附率就迅速增大到174.94mg/g和93.34%(25℃)，此后吸附量的增加变缓，到30min吸附即可达动态平衡，相应的吸附量和吸附率分别为184.77mg/g和98.54%(25℃)，此后曲线出现一个平台。这说明吸附剂已达到饱和状态。而当吸附温度分别从25℃升高到40℃和55℃时，首先吸附量随时间的变化具有相同的趋势，但在这两个温度下吸附到10min时就可达到基本平衡，如此时在55℃下的吸附量和吸附率即分别达到了186.05mg/g和99.23%。其次该吸附具有吸热性质，温度对该吸附系统的快吸附阶段有些影响，但对其后的吸附动力学影响甚微。以上研究表明DSB5B染料分子非常容易被CeO2/Fe2O3/FA复合材料吸附，且能快速达到吸附平衡，同时还具有很大的吸附容量。后续所有实验均取吸附平衡时间为60min，以保证染料分子的充分吸附。图4接触时间和温度对吸附的影响Fig.4Effects
稀土第37卷图2振荡频率对吸附的影响Fig.2Effectoftheoscillationfrequencyontheadsorption2．3起始染料浓度对吸附的影响由图3染料起始浓度对吸附的影响表明，固定吸附剂CeO2/Fe2O3/FA用量0.2g，随着染料起始浓度由300mg/L逐步增大到1700mg/L时，吸附量相应增大;而当染料浓度继续由1700mg/L增大到2100mg/L时，吸附量基本不变。这说明当染料浓度增大到一定值时，吸附剂表面的活性点位已全部被染料分子所覆盖而达到饱和，所以即使再增大染料浓度，吸附量也不会改变。图3染料起始浓度对吸附的影响Fig.3Effectoftheinitialdyeconcentrationontheadsorption2．4接触时间和温度对吸附的影响图4给出了当DSB5B染料溶液的起始浓度为1500mg/L时，于3个不同温度下在CeO2/Fe2O3/FA复合材料上的吸附量随时间的变化。由图4可知当吸附3min时，吸附量和吸附率就迅速增大到174.94mg/g和93.34%(25℃)，此后吸附量的增加变缓，到30min吸附即可达动态平衡，相应的吸附量和吸附率分别为184.77mg/g和98.54%(25℃)，此后曲线出现一个平台。这说明吸附剂已达到饱和状态。而当吸附温度分别从25℃升高到40℃和55℃时，首先吸附量随时间的变化具有相同的趋势，但在这两个温度下吸附到10min时就可达到基本平衡，如此时在55℃下的吸附量和吸附率即分别达到了186.05mg/g和99.23%。其次该吸附具有吸热性质，温度对该吸附系统的快吸附阶段有些影响，但对其后的吸附动力学影响甚微。以上研究表明DSB5B染料分子非常容易被CeO2/Fe2O3/FA复合材料吸附，且能快速达到吸附平衡，同时还具有很大的吸附容量。后续所有实验均取吸附平衡时间为60min，以保证染料分子的充分吸附。图4接触时间和温度对吸附的影响Fig.4Effects
【参考文献】：
期刊论文
[1]Kinetics and equilibrium of adsorption of dissolved organic matter fractions from secondary effluent by fly ash[J]. Liangliang Wei 1 , Kun Wang 1,2 , Qingliang Zhao 1,2 , Chunmei Xie 1 , Wei Qiu 1,2 , Ting Jia 1 1. School of Municipal & Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China. 2. State Key Laboratory of Urban Water Resources and Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China Received 22 November 2010; revised 15 April 2011; accepted 20 April 2011. Journal of Environmental Sciences. 2011(07)
[2]凹凸棒石/氧化锌纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附性能[J]. 姚超,刘敏,李为民,陈志刚,张跃,李峰,陈天虎. 环境科学学报. 2010(06)
[3]Adsorption of Methylene Blue on magnesium silicate: Kinetics, equilibria and comparison with other adsorbents[J]. Franco Ferrero. Journal of Environmental Sciences. 2010(03)
[4]粉煤灰负载铈吸附剂的制备研究[J]. 杨磊,赵文岩,马静静,萨仁其其格. 稀土. 2009(06)
[5]胱氨酸修饰面包酵母对直接蓝的吸附行为[J]. 张彬,孙小梅,李步海. 武汉大学学报(理学版). 2008(06)
本文编号：3450265
【文章来源】：稀土. 2016,37(05)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
pH对CeO2/Fe2O3/FA吸附性能的影响
稀土第37卷图2振荡频率对吸附的影响Fig.2Effectoftheoscillationfrequencyontheadsorption2．3起始染料浓度对吸附的影响由图3染料起始浓度对吸附的影响表明，固定吸附剂CeO2/Fe2O3/FA用量0.2g，随着染料起始浓度由300mg/L逐步增大到1700mg/L时，吸附量相应增大;而当染料浓度继续由1700mg/L增大到2100mg/L时，吸附量基本不变。这说明当染料浓度增大到一定值时，吸附剂表面的活性点位已全部被染料分子所覆盖而达到饱和，所以即使再增大染料浓度，吸附量也不会改变。图3染料起始浓度对吸附的影响Fig.3Effectoftheinitialdyeconcentrationontheadsorption2．4接触时间和温度对吸附的影响图4给出了当DSB5B染料溶液的起始浓度为1500mg/L时，于3个不同温度下在CeO2/Fe2O3/FA复合材料上的吸附量随时间的变化。由图4可知当吸附3min时，吸附量和吸附率就迅速增大到174.94mg/g和93.34%(25℃)，此后吸附量的增加变缓，到30min吸附即可达动态平衡，相应的吸附量和吸附率分别为184.77mg/g和98.54%(25℃)，此后曲线出现一个平台。这说明吸附剂已达到饱和状态。而当吸附温度分别从25℃升高到40℃和55℃时，首先吸附量随时间的变化具有相同的趋势，但在这两个温度下吸附到10min时就可达到基本平衡，如此时在55℃下的吸附量和吸附率即分别达到了186.05mg/g和99.23%。其次该吸附具有吸热性质，温度对该吸附系统的快吸附阶段有些影响，但对其后的吸附动力学影响甚微。以上研究表明DSB5B染料分子非常容易被CeO2/Fe2O3/FA复合材料吸附，且能快速达到吸附平衡，同时还具有很大的吸附容量。后续所有实验均取吸附平衡时间为60min，以保证染料分子的充分吸附。图4接触时间和温度对吸附的影响Fig.4Effects
稀土第37卷图2振荡频率对吸附的影响Fig.2Effectoftheoscillationfrequencyontheadsorption2．3起始染料浓度对吸附的影响由图3染料起始浓度对吸附的影响表明，固定吸附剂CeO2/Fe2O3/FA用量0.2g，随着染料起始浓度由300mg/L逐步增大到1700mg/L时，吸附量相应增大;而当染料浓度继续由1700mg/L增大到2100mg/L时，吸附量基本不变。这说明当染料浓度增大到一定值时，吸附剂表面的活性点位已全部被染料分子所覆盖而达到饱和，所以即使再增大染料浓度，吸附量也不会改变。图3染料起始浓度对吸附的影响Fig.3Effectoftheinitialdyeconcentrationontheadsorption2．4接触时间和温度对吸附的影响图4给出了当DSB5B染料溶液的起始浓度为1500mg/L时，于3个不同温度下在CeO2/Fe2O3/FA复合材料上的吸附量随时间的变化。由图4可知当吸附3min时，吸附量和吸附率就迅速增大到174.94mg/g和93.34%(25℃)，此后吸附量的增加变缓，到30min吸附即可达动态平衡，相应的吸附量和吸附率分别为184.77mg/g和98.54%(25℃)，此后曲线出现一个平台。这说明吸附剂已达到饱和状态。而当吸附温度分别从25℃升高到40℃和55℃时，首先吸附量随时间的变化具有相同的趋势，但在这两个温度下吸附到10min时就可达到基本平衡，如此时在55℃下的吸附量和吸附率即分别达到了186.05mg/g和99.23%。其次该吸附具有吸热性质，温度对该吸附系统的快吸附阶段有些影响，但对其后的吸附动力学影响甚微。以上研究表明DSB5B染料分子非常容易被CeO2/Fe2O3/FA复合材料吸附，且能快速达到吸附平衡，同时还具有很大的吸附容量。后续所有实验均取吸附平衡时间为60min，以保证染料分子的充分吸附。图4接触时间和温度对吸附的影响Fig.4Effects
【参考文献】：
期刊论文
[1]Kinetics and equilibrium of adsorption of dissolved organic matter fractions from secondary effluent by fly ash[J]. Liangliang Wei 1 , Kun Wang 1,2 , Qingliang Zhao 1,2 , Chunmei Xie 1 , Wei Qiu 1,2 , Ting Jia 1 1. School of Municipal & Environmental Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China. 2. State Key Laboratory of Urban Water Resources and Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China Received 22 November 2010; revised 15 April 2011; accepted 20 April 2011. Journal of Environmental Sciences. 2011(07)
[2]凹凸棒石/氧化锌纳米复合材料对亚甲基蓝的吸附性能[J]. 姚超,刘敏,李为民,陈志刚,张跃,李峰,陈天虎. 环境科学学报. 2010(06)
[3]Adsorption of Methylene Blue on magnesium silicate: Kinetics, equilibria and comparison with other adsorbents[J]. Franco Ferrero. Journal of Environmental Sciences. 2010(03)
[4]粉煤灰负载铈吸附剂的制备研究[J]. 杨磊,赵文岩,马静静,萨仁其其格. 稀土. 2009(06)
[5]胱氨酸修饰面包酵母对直接蓝的吸附行为[J]. 张彬,孙小梅,李步海. 武汉大学学报(理学版). 2008(06)
本文编号：3450265
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