糖蜜基活性炭對溶液中Cd(Ⅱ)吸附性能研究

1、糖蜜基活性炭對溶液中cd (ii)吸附性 能研究劉俊志 耿國師 陳楊儒 于彩霞 武紅曉高憚長春師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院摘要：糖蜜基活性炭做吸附劑，研究其對溶液屮cd (ii)的吸附性能。糖蜜基活性炭 對溶液中cd (ii)的吸附容量大于對溶液中cd (ii)的吸附容量。探究了吸附 條件對活性炭吸附性能的影響。相對于市售商業(yè)活性炭，糖蜜基多孔炭對溶液中 cd (ii)具有較好的吸附性能和較高的性價(jià)比。關(guān)鍵詞：糖蜜;多孔炭;市售炭;吸附;性能;作者簡介：劉俊志(1997),女，遼寧東港人，長春師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)專 業(yè)2015級(jí)本科學(xué)生，研究方向?yàn)槲锢砘瘜W(xué)。作者簡介：高炸(1981-),女，吉林長春人，長

2、春師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，副教授, 研究方向?yàn)槲锢砘瘜W(xué)。隨著現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，水體屮重金屬污染問題口益嚴(yán)重。水體重金屬污染 狀況令人堪憂，銅、鉛及鎘等重金屬污染問題相對比較突出£11。目前除去水體 中重金屬離子的方法有很多，例如吸附法、化學(xué)沉淀法、膜分離法、混凝法、離 子交換法、電化學(xué)法r1。吸附法因其高效率、低成木、易操作而備受歡迎，所 以成為除去水體中重金屬離子的首選方法企41?；钚蕴烤哂谢瘜W(xué)惰性良好、比 表面積大及孔隙結(jié)構(gòu)豐富的優(yōu)點(diǎn)，是具有較高的吸附性能吸附材料，被廣泛的 應(yīng)用到環(huán)保等領(lǐng)域匡迪。本文研究糖蜜基活性炭對溶液中cd (11)的吸附能力， 并與市售商業(yè)活性炭進(jìn)行對比分析

3、。1實(shí)驗(yàn)方法將一定質(zhì)量的糖蜜基活性炭和市售活性炭分別加入cd (ii)溶液屮，于恒溫振 蕩器中振蕩。以吸附量q為參考依據(jù)，研究糖蜜基活性炭和市售活性炭對溶液中 cd (ii)的吸附能力，計(jì)算公式如下：式中，co：離子的初始濃度(mg l) ;ct:吸附t時(shí)間后離子濃度(nigl) ;v:吸附 溶液的體積(l) ;n):活性炭的質(zhì)量(g) ；q°:平衡吸附量(mg g)。2結(jié)果與討論2.1離子初始濃度對吸附能力的影響由圖1中可以看出，相同的吸附條件下，糖蜜基活性炭對cd (11)的吸附能力 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于市售活性炭對cd (ii)的吸附能力。隨著溶液中cd (ii)的初始濃度 的增加，因糖蜜

4、基活性炭表面有充足的活性位點(diǎn)，可以迅速吸附cd (ii),吸 附量岀現(xiàn)快速增加的趨勢；當(dāng)初始濃度達(dá)到一定程度吋，達(dá)到吸附平衡，吸附量 不再發(fā)生改變。2.2吸附時(shí)間對吸附能力的影響由圖2可以看岀，在相同的吸附條件下，糖蜜基活性炭對cd (ii)的吸附達(dá)到 吸附平衡所需時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于市售活性炭，分別為0. 5h左右和4h左右。可能是因 為糖蜜基活性炭具有較大的比表面積，較大的孔隙，使得離子擴(kuò)散速度加快， 因此吸附反應(yīng)速度快，短時(shí)間內(nèi)即可達(dá)平衡。2.3溶液p h對吸附能力的影響由圖3可以看出，相同吸附p h條件下，糖蜜基活性炭對cd (11)的吸附能力 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于市售活性炭對cd (ii)的吸附能力，且

5、受溶液p h性的影響均較小。2.4投炭量對吸附能力的影響由圖4可以看出，隨著投炭量的增加，糖蜜基活性炭和市售活性炭對溶液屮cd (11)吸附量均減小，而糖蜜基活性炭對溶液中cd (ii)吸附能力受投炭量影響 較大。cd (ii)的單位面積的吸附孔隙位置就越多，吸附的動(dòng)力也就越大，當(dāng)投 炭量增加時(shí)，盡管糖蜜基活性炭表面所含的活性位點(diǎn)數(shù)目大量增加，但是溶液 中的cd (tt)濃度不變，隨著離子的均勻擴(kuò)散就導(dǎo)致可以占據(jù)的單位質(zhì)量的糖 蜜基活性炭上的活性位點(diǎn)就會(huì)相應(yīng)的減少，所以單位質(zhì)量的吸附量均減少。圖1溶液中cd (ii)初始濃度與吸附量的關(guān)系圖下載原圖圖4投炭量與吸附量的關(guān)系曲線 下載原圖3結(jié)論對

6、比糖蜜基活性炭和市售商業(yè)活性炭對溶液中cd (tt)的吸附能力，結(jié)果表明 任意吸附條件下，糖蜜基多孔炭的吸附容量均大于市售炭?？疾炝穗x子濃度、吸 附時(shí)間、溶液p h以及投炭量溫度吸附性能的影響，其中溶液p h對吸附性能的 影響較小，離子濃度、吸附時(shí)間以及投炭量對吸附性能的影響較大。參考文獻(xiàn)1 龐榮麗，王瑞萍，謝漢忠，郭琳琳，李君天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016, 22 (12) : 87-91.2 altun t, pehlivan.food chem, 2012, 132 (2) :693-700.3 silva tais l, ronix a, pezoti 0. chem eng j, 2016, 3:467一476.4 ma x, liu x, anderson d. p. food chem, 2015, 181:133-139.5 kyzas g z, dcliyanni e a, mast is k a. co