摘要: 為篩選穩定、高效、環境友好的重金屬污染修復材料,利用批吸附試驗研究了不同溫度下褐煤、腐植酸、活性炭對鎘(Cd~(2+))的吸附特征,采用非線性χ~2檢驗輔助決定系數判斷等溫線模型擬合度,用紅外光譜對材料功能團進行了識別。結果表明,Temkin模型能最好擬合3種材料對Cd~(2+)的等溫吸附過程,Langmuir和Freundlich模型也能較好擬合但與溫度有關。吸附熱力學參數表明,3種材料對Cd~(2+)的吸附為優惠發生的物理吸附,并且是自發的吸熱過程,3種材料與Cd~(2+)之間均有較強的作用力。在溫度294.55~313.15 K時腐植酸、褐煤和活性炭對Cd~(2+)的最大吸附量分別為36.14~44.09、29.63~38.20 mg·g~(-1)和21.04~30.34 mg·g~(-1),吸附量隨溫度升高而升高,吸附自由能隨著溫度升高而降低,說明升溫吸附更容易發生。準二級動力學擬合數據最好,表明3種材料對Cd~(2+)的吸附存在著化學過程。褐煤基活性炭和褐煤基腐植酸具有豐富的孔隙結構。紅外光譜圖表明腐植酸和褐煤較大的吸附量與其含氧功能團種類較多以及在波數2 360 cm~(-1)和2 342 cm~(-1)附近吸收峰有關。因此,褐煤基3種材料對Cd~(2+)的吸附是自發的吸熱過程,腐植酸對Cd~(2+)的最大吸附量和吸附能力最大,用Temkin等溫方程和準二級動力學曲線能最適宜描述褐煤基材料對Cd~(2+)的吸附特征。
關鍵詞: 褐煤基材料;吸附劑;鎘;吸附熱力學;吸附動力學;紅外光譜
