固體濃度對固—液界面吸附的影響.pdf

1、固-液界面吸附是自然界中普遍存在的現(xiàn)象之一，也是污水處理中常用方法之一。吸附劑濃度(Cs)是影響吸附行為的重要因素。大量研究表明，吸附等溫線隨吸附劑濃度增大而降低，這種現(xiàn)象稱為“吸附劑濃度效應(yīng)”或“固體效應(yīng)”（Cs-effect）。傳統(tǒng)的Langmuir或Freundlich吸附等溫式不能描述或預(yù)測Cs-effect，因擬合的模型參數(shù)與Cs有關(guān)，這與模型假設(shè)相悖。為描述和解釋Cs-effect，提出了多種吸附劑濃度效應(yīng)模型，或因適用范圍

2、有限（只能描述個別實驗結(jié)果），或因模型參數(shù)不能實驗測定，均未被廣泛認可。近期，我們課題組提出了一個新固體效應(yīng)模型——表面組分活度(SCA)模型;認為Cs-effect緣于吸附劑顆粒間相互作用，表面組分吸附位和吸附質(zhì)的活度系數(shù)不等于1，而分別為吸附劑濃度和吸附量的函數(shù)?；赟CA模型，推導出了三個與Cs有關(guān)的等溫式:Langmuir-SCA、Freundlich-SCA等溫式和SCA-分配系數(shù)方程。目前，這些SCA等溫式的普適性有待驗證，

3、介質(zhì)條件對表面組分活度系數(shù)的影響規(guī)律還有待考察。本文對此進行了研究，以期加深對固-液界面吸附現(xiàn)象的認識，為吸附技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用提供依據(jù)。
　　(1)選取高嶺土為礦物吸附劑模型，Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)為重金屬污染物（吸附質(zhì)）模型，考察了吸附劑濃度對吸附等溫線的影響。結(jié)果表明，吸附等溫線隨Cs的增大而下降，呈現(xiàn)出明顯的固體效應(yīng)。在給定Cs下，Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高嶺土上的吸附等溫線分別符合Langmuir和Freundlic

4、h吸附等溫式，但擬合模型參數(shù)與Cs有關(guān)，即這兩個等溫式不能描述或預(yù)測Cs-effect。采用Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等溫式對吸附數(shù)據(jù)進行擬合，結(jié)果表明可分別準確地描述Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高嶺土上吸附的Cs-effect效應(yīng)，證明SCA模型對所研究吸附體系是適用的。
　　(2)選用殼聚糖微粒為有機吸附劑模型，甲基橙為有機染料污染物（吸附質(zhì)）模型，考察吸附劑濃度對吸附等溫線的影響，研究了介質(zhì)條件如溫度

5、、pH、電解質(zhì)濃度對吸附劑濃度效應(yīng)的影響。Langmuir等溫式可描述給定Cs下的吸附等溫線，但不能描述Cs-effect，其模型參數(shù)與Cs有關(guān)。采用Langmuir-SCA等溫式對吸附數(shù)據(jù)進行擬合，結(jié)果表明可準確地描述甲基橙在殼聚糖微粒上吸附的Cs-effect，證明SCA模型對所研究吸附體系是合理的。另外，在不同溫度、pH、離子強度下，吸附劑濃度對甲基橙在固-液兩相的分配系數(shù)也均有明顯影響，SCA-分配系數(shù)方程可描述其影響結(jié)果。吸附