粉煤灰/ZnO复合材料对活性艳蓝KN-R的吸附性能

发布时间：2025-02-05 17:43

　　 将粉煤灰(FA)经沉淀焙烧法制得的FA/ZnO复合材料用于水体中活性艳蓝KN-R(RBB KN-R)的吸附去除,通过吸附动力学、平衡和热力学研究,并结合SEM和比表面积测定,详细分析了材料的吸附性能和吸附机理.结果表明:FA/ZnO复合材料对RBB KN-R有很好的吸附性能,且受水体酸度的影响较大,在25℃和溶液pH值为2时的吸附量和去除率分别可达147.06mg/g和98%,比FA增大10倍以上.等温吸附数据通过用Langmuir,Freundlich和DubininRadushkevich(D-R)模型分别进行拟合发现,FA/ZnO对RBB KN-R在不同温度(25～55℃)的吸附行为完全符合Langmuir模型,结合D-R模型所得不同温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,吸附主要为化学作用,同时伴有物理吸附.热力学参数吸附自由能变的负值及焓变和熵变的正值说明该吸附具有界面上混乱度趋增的自发吸热性质,且可用拟二级吸附速率模型进行很好地描述,吸附开始的快吸附过程主要受颗粒内扩散控制.

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【部分图文】：

图１粉煤灰的粒径分布Ｆｉｇ．１Ｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｆｌｙａｓｈ

，Ｆｅ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＣａＯ，Ｋ２Ｏ，ＭｇＯ，Ｎａ２Ｏ，ＬＯＳ（总烧失量），ＴＣ（总碳），其相应的质量分数分别为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....

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

图３接触时间和温度对ＦＡ／ＺｎＯ吸附性能的影响Ｆｉｇ．３ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｎｔａｃｔｔｉｍｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎＦＡ／ＺｎＯａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ

粒表面存在明显孔隙；从图２ｂ可以看出，ＦＡ经沉淀焙烧制成复合材料后，颗粒表面明显增加了大量白色颗粒物，说明有ＺｎＯ存在．经比表面分析可知，ＦＡ和ＦＡ／ＺｎＯ的比表面积分别为１．２１和５３．０５ｍ２／ｇ，复合材料比ＦＡ的比表面积显著增大．２．２接触时间和温度对吸附的影响通过３种不同....

图４ｑｔ与ｔ１／２的关系曲线Ｆｉｇ．４Ｒｅｌａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆｑｔｖｅｒｓｕｓｔ１／２表观吸附活化能

ｔ１／２呈较好的线性关系（Ｒ２＞０．９４，见表１），说明该过程主要由颗粒内扩散控制；当ｔ１／２由３．１６增大到１２．２５时的慢吸附过程，ｑｔ与ｔ１／２也呈一定的线性关系（Ｒ２＞０．９２），说明该过程也是主要由颗粒内扩散控制；此后曲线上部出现平稳，说明是吸附平衡阶段．因３种温度下的....

本文编号：4030209