【研究】Cd（II）在EDTA和酸處理活性炭水溶液中的比較吸附研究

1、該研究計劃用含氧和氮的基團(tuán)使活性炭官能化，以改善從水溶液屮去除cd (ii)離子。用 硝酸處理活性炭(ac),得到mc-hn0 3,通過用edta改性形成mcedta。使用 ftir, sem, tem, boehm滴定，零電荷點(diǎn)和n2吸附解吸分析分析ac, mc-hno3 和mcedta。對cd (ii)在吸附劑上的間歇技術(shù)吸附研究進(jìn)行了測試，并測試了控制cd(ii)吸附過程的因素。langmuir和freundlich模型用于分析等溫線數(shù)據(jù)。均衡數(shù)據(jù)符合 所有吸附劑的langmuir等溫線。使用偽一階，偽二階，粒子內(nèi)擴(kuò)散和boyd方程來分析動 力學(xué)數(shù)據(jù)。評估和討論了每個動力學(xué)模型的速率常數(shù)

2、，平衡能力和相關(guān)的相關(guān)系數(shù)(r2)。二階模型是三種吸附劑的最佳擬合模型。雖然顆粒內(nèi)擴(kuò)散在cd (ii)吸附過程屮 的速率控制步驟屮對研究的吸附劑起著重要作用，但薄膜擴(kuò)散也控制了這一-過程。該丁八 h ermodynamic估算了 cd (ii)在吸附劑上吸附過程的參數(shù)ag。，h。和as。，并從zkg° 的負(fù)號推導(dǎo)出吸附自發(fā)性。解吸研究強(qiáng)調(diào)了由于mchno3和mc-edta的再生容易性而 節(jié)省的成本。關(guān)鍵詞水；活性炭；吸附;鎘(ii)；硝酸；edta介紹重金屬污染是一個關(guān)鍵的環(huán)境問題，因?yàn)樗谡麄€食物鏈中以及因此在人體中產(chǎn)生有害影 響和積累。鎘被認(rèn)為是高度有害的重金屬污染物之一，而鎘(

3、ii)被有毒物質(zhì)和疾病登記 機(jī)構(gòu)列為第7種最危險的物質(zhì)1由cd (ii)暴露引起的一些慢性和急性疾病，如itaiitai病，腎損害，肺氣腫，高血壓和睪丸萎縮2。cd (ii)毒性很可能與其在某些酶中與 硫醇官能團(tuán)形成鍵的高趨勢有關(guān)，導(dǎo)致生物活性金屬的置換3。鎘(ii)通過包含天然沉 積物的侵蝕，金屬精煉廠的排放，和電子廢物徑流不同的方式進(jìn)入水體1, 4, 5。為了 保持水的健康，cd (ii)應(yīng)保持在一定限度以下。鎘(ii),由環(huán)境保護(hù)局(epa)規(guī)定的 容許上限為0.005毫克/升并且通過世界衛(wèi)生組織(who)所定義的飲用水當(dāng)前準(zhǔn)則值 0.003毫克/川4, 6因此cd (ii)濃度不應(yīng)超過

4、這些限制以保證水的安全。從廢水中純化 cd (ii)離子可以通過應(yīng)用通常被認(rèn)為是低效和/或昂貴的不同常規(guī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)7。活性炭 吸附被認(rèn)為是去除重金屬的極其有效的方法之一8雖然碳的吸附效率主要與碳的孔結(jié)構(gòu)和表血積有關(guān)，但表血官能團(tuán)的性質(zhì)和密度在離子或極性物質(zhì)的吸附中也起著重要作用 9。目前的工作目標(biāo)是通過用硝酸氧化和用edta作為螯合劑處理使活性炭表面官能 化，以改善從水中去除重金屬。研究和討論了參數(shù)的影響，例如溶液ph,吸附劑劑量和金 屬濃度,吸附等溫線，動力學(xué)模式和cd (ii)吸附的熱力學(xué)參數(shù)。freundlich和langmuir 等溫模型分析了實(shí)驗(yàn)平衡吸附數(shù)據(jù)。還檢查了吸附劑的解吸附研

5、究。材料和方法材料和設(shè)備在該研究中使用的所有活性炭(ubichem ltd., uk)都是顆粒形式。分析級試劑和edta 二鈉鹽購自sigma-aldricho 1.7909克氯化鎘的2-2h 2 o的溶解在1升用于制備其它稀釋 濃度酸化雙蒸制備1000ppm的鎘(ii)溶液。使用ch3調(diào)節(jié)ph = 5.5的緩沖溶液cooh 和naoh。從merck中取出冰醋酸，硝酸(65%),鹽酸(36%),無需任何純化即可使 用。使用火焰原子吸收(analyst 300 perkin elmer faas)分析cd (ii)的濃度。分析師 300 perkin elmer (faas)用于定量測定。ph

6、計(hi 931401, hanna portugal)用于 ph測量。該吸附劑用分析天平稱重。用于吸附和解吸實(shí)驗(yàn)的搖動水浴(ne5, nickel- electro ltd., uk)。活性炭的功能化基于之前的工作10處理了活性炭的功能化。將50g活性炭(0.81.25mm)在含有 500ml濃硝酸的1000ml圓底燒瓶屮攪拌4小時，然后濾出ac并用水洗滌數(shù)次直至濾液的ph變?yōu)?.5。將ac在室溫下風(fēng)干過夜，然后在110°c下在烘箱中風(fēng)干24小時。該氧化的ac標(biāo)記為mchno 3。將20g mc-hno 3在含有500ml 0.15m edta二鈉鹽的1000ml圓底燒瓶屮于80&

7、#176;c冋流4小時。然后過濾并用熱蒸懈水洗滌多次以除去過量的未反應(yīng)的edta，并將碳在110°c下干燥24小時，并將產(chǎn)物標(biāo)記為mc-edta-吸附劑的表征傅里葉變換紅外分光光度計(ftir) , jasco, model 6100- japan,用于研究吸附劑上存 在的官能團(tuán)。含氧基團(tuán)使用勃姆滴定估計11-13o也零電荷的ph值點(diǎn)pzc和表面ph 測量10, 14o在77k下施加表面積和孔徑分析儀(quantachrome-nova2000系列) 以研究吸附劑上的n 2吸附并測量bet表面積(s bet) 15。應(yīng)用as方法分析n 2吸 附等溫線，計算：sa (總表面積)，san

8、 (非微孔的表面積)與微細(xì)孔的容積(va米)16o還廠估算了平均孔半徑(nm)和總孔體積(vt) 10o掃描電子顯微鏡jse-t20(日本jeol,日本)在40kw和高分辨率透射電子顯微鏡(joeljem2010hrtem) 在200kv下用于分析吸附劑的形態(tài)特征。吸附實(shí)驗(yàn)使用100ml至1l錐形燒瓶和150rpm搖床水浴進(jìn)行cd (ii)離子在ac, mc-hno 2和 mc-edta上的批量吸附研究。通過將0.1g吸附劑與25ml 150ppm cd (ii)溶液在 298.15k (2至8)下振蕩24小時來研究ph溶液對cd (ii)吸附的影響cd (ii)離子溶 液的ph值為使用0.1

9、m hci或0.1m naoh裝配。等溫線研究通過將0.1 g吸附劑與25ml 各種濃度為10-300ppm的cd (ii)溶液在298.15k下振蕩24小時來進(jìn)行。通過攪拌0.5g吸附劑進(jìn)行動力學(xué)研究在5分鐘至48小時的某些時間段內(nèi)，在含有100ppm cd(ii)溶液的500ml中，然后通過快速過濾從溶液中収出樣品。通過平衡25ml的350ppm 金屬溶液和0.05g至0.3g的不同吸附劑劑量來檢測吸附劑劑量的彫響。通過在 298.15,308.15和318.15k下在一定濃度的cd (ii) 10至300ppm的范圍內(nèi)搖動0.1 g吸 附劑和25ml溶液來研究溫度的影響。吸附容量評估如下

10、：(c -cj.vq嚴(yán)淤(d其中，qt (mg吸附物/g吸附劑)是在某一時間t的吸附容量;co (mg / l)是cd (ii)離 子的初始濃度；ct是吸附一定時間t后剩余的cd (ii)濃度(mg/l) ; v (l)是cd (ii) 溶液的體積，m (g)是吸附劑的質(zhì)量。從溶液屮去除cd (ii)離子的百分比估計如下：removal (%) = ©7).100q (2)通過將0.1g碳平衡到50ml溶液中來檢測來自吸附劑的cd (ii)的解吸百分比，所述溶液 的濃度為80ppm cd (ii) , ph = 5.6)。平衡后，計算總吸附的cd (ii)濃度，然后使用膜過濾溶液以回

11、收吸附劑。將這些吸附劑在80°c下干燥6小吋，然后置于50ml蒸館水中。使用適量的hci將分散溶液的ph調(diào)節(jié)至1.5至5.5。平衡后，分析cd (ii)濃度。這 些吸附/解吸過程進(jìn)行三次，以進(jìn)一步確定吸附劑的解吸能力。cd (ii)解吸通過以下等 式評估：rm 八 amount released to solution (ppm) 八八門,desorption (%)二'xloo%total adsorbed (ppm)結(jié)果與討論吸附劑的表征ft-ir：圖1顯示了三種吸附劑的類似ft-ir光譜。所有吸附劑出現(xiàn)的寬帶(3251- 3430cm -1)是由六角形oh的拉伸模型引起

12、的。所有吸附劑都具有(2845-2955 cm -1) 的肩峰，可以歸屬于ch脂肪族170 111現(xiàn)在1700 cm -1附近的信號歸因于竣基，酮內(nèi)酯 或醛的拉伸振動(c = o) 18o對于樣品，在約1645cm -1處出現(xiàn)的清晰峰可能是由于 奎宇中的c = o部分。峰值范圍從1000-1200 cm -1由于許多重疊的寬帶而存在問題，因 此它們很難被描述為精確化學(xué)鍵或功能的簡單運(yùn)動190許多研究者認(rèn)為這干擾頻帶酚和 外延氧化物結(jié)構(gòu)和在幾種結(jié)構(gòu)背景呈現(xiàn)儲伸縮振動1921 04000350030002500200015001000500figure 1: fourier transform i

13、nfrared spectra for ac, mc-hno400035003000250020001500圖1： ac, mc-hno 3和mc-edta的傅里葉變換紅外光譜。表面酸度和boehm滴定：boehm滴定結(jié)果如表1所示。用硝酸和edta處理后，酸性 官能團(tuán)的總數(shù)顯著增加。發(fā)現(xiàn)堿性官能團(tuán)的總數(shù)小于酸性官能團(tuán)的總數(shù)，這些數(shù)字與表面 ph值和phpzc -致。與mc-hno 3相比，mcedta顯示總酸性組的微小增加和堿性基 團(tuán)的大量增加。吸附劑carboxyli（毫摩爾/ 克）內(nèi)酯（毫 摩爾/ 克）酚（毫摩爾/克）totalacidic 組 (mmol / g )basicgroup

14、s (毫摩爾/克)水分 含量ashcontent4ac0.0780.02250.04560.14610.125109mc- hno30.5850.04760.25230.88490.084? 6.38mc-0.40380.4890.09660.98940.26? 3.7edta表1：吸附劑的表面性質(zhì)。氮吸附解吸數(shù)據(jù)：ac, mc-hno3和mc-edta的氮吸附吸附等溫線如圖2所示。由n2吸附等溫線的探索估算的ac, mc-hno3和mcedta的多孔特征如表2所示22 。守 a a,a a.用硝酸和edta處理后，活性炭的5"'szs從表面積和孔體積，隨平均孔半徑的增大而下

15、降（尸）。由于mc-hno3±存在增加的官能團(tuán)，因此氮分子難以進(jìn)入內(nèi)部吸附位點(diǎn)可解釋這一點(diǎn)。孔入口處的mcedta和mc-edta導(dǎo)致表面探針分子（n2）的靜電排斥。也可能通過一些壁與縮小毛孔銷毀ac 氧化期間發(fā)生的23, 24 o用edta對mc-hno 3的額外處理用進(jìn)一步的官能團(tuán)阻塞孔入i i,導(dǎo)致額外的靜電排斥和（/） 更薄的孔，因此導(dǎo)致表而積的額外減少以及平均孔半徑隨微觀增大 '心機(jī)丿。sbet (m2/g)sa ( m 2 / g)asn ( m 2/ g)asz ( m 2/g)vt （毫升/ 克）v （毫升/克）ac2114.61765.681181.2558

16、4.431.75150.35mc-934.4720.944576.332144.6110.875750.2012w ac-ads ac-des8c0-t- mc-hn03 ads - mc-hn03 des圖2：在77kac, mc-hn0 3, mc-edta的n 2吸附解吸等溫線。sbet (m2/9)sa ( m 2 /9)asn ( m 2/ g)ase ( m 2/ g)vt （毫升/ 克）v （毫升/克）hn0 3mc- edta587.8516.874287.196229.6780.50840.16表2：氮吸附解吸數(shù)據(jù)。sem和tem：從sem中注意到吸附劑形態(tài)的明顯變化，如圖3

17、所示。mc-hn0 3顯示出 比ac更寬的孔，這確保了硝酸的侵蝕作用和大顆粒坍縮成小顆粒，并且市于硝酸氧化導(dǎo) 致相鄰微孔中的破壞，可能形成非常大的微孔。mc-edta顯示岀與mc-hn0 3相似的 顯微照片，但具有較小數(shù)量的較寬孔。如圖4所示，從tem圖像中注意到表面的一些輕 微改變，并且與ac相比，證明了 mc-hn 03和m c-edta的多孔結(jié)構(gòu)。figure 3: sem images (a) and (b) for ac. (c) and (d) for mc- and (f) for mc-edta.圖 3： ac 的 sem 圖像(a)和(b) , mc-hn0 3 的(c)和(

18、d )以及 mc-edta 的(e)和(f) ofigure 4: tem images (a) and (b) for ac, (c) and (d) for mc- and (f) for mc-edtawmh.hxl7rcom 圖 4： ac 的圖像(a)和(b) , mc-hn0 3 的(c)和(d )以及 mc-edta 的(e)和(f) o吸附和解吸研究溶液ph的影響：溶液的ph控制表血電荷的電荷，吸附劑官能團(tuán)的電離程度以及水溶液 中金屬離子的形式。因此，溶液的ph似乎是影響吸附過程的最重要參數(shù)。cd (ii)溶液 的ph從2變?yōu)?.4,低于沉淀所需的ph。從圖5中可以明顯看11!

19、攝取速率快于ph 5.6但 高于此ph值時，攝取的增加變慢并且吸附容量接近最大值。在較低的ph下，cd (ii)的 吸附量非常低，這歸因于吸附劑表面上的正cd (ii)離子和正功能基團(tuán)之間的排斥。然 而，隨著ph升高，吸附劑表面接受來自官能團(tuán)電離的進(jìn)一步負(fù)電荷，這可以改善具有帶 負(fù)電荷的吸附劑表面的cd (ii)離子的靜電吸引力，從而增強(qiáng)吸附過程。值得注意的是， 在研究的ph范圍內(nèi)，mc-edta和mc-hno 3的吸附容量大于ac,這表明吸附通過在用hn0 3和edta處理后在活性炭表面上引入官能團(tuán)來增加容量。選擇ph = 5.6作為進(jìn)一 步實(shí)驗(yàn)的峰。8070605040302010(6j6

20、uj)a)b- ac-mohno3mc-edta0i1i1i1ii23456phfigure 5: effect of ph on adsorption of cd(ll) on ac , mc-hn網(wǎng).jruzcom圖 5： ph 對 ac, mc-hno3, mc-edta ± cd (ii)吸附的影響。初始濃度的影響：ac, mc-hno 3和mc-edta的平衡等溫線如圖6所示，表明吸附容 量隨著初始cd (ii)濃度的增加而提高。這是由于在從濃度梯度產(chǎn)生的驅(qū)動力的增量 25, 26 o該圖顯示處理的ac在較高和較低cd (ii)濃度下似乎更有效，而最大吸附容 量從ac的it

21、況下的42mg / g增加至mc-hno 3的82mg / g。 (ac為1.95倍)和mc edta為89mg / g (ac為2.12倍)。觀察到，用硝酸和edta進(jìn)行的表面處理產(chǎn)生了與 cd (ii)離子結(jié)合的新位點(diǎn)，其負(fù)責(zé)增強(qiáng)吸附。120-ac- mc-hno3 mc-edta0100200300400500600700800ce (mg/l)figure 6: adsorption isotherm of cd(ll) on ac, mc-hno3?(6/6uj) bmg/g>82 mg/qhm圖6： cd (ii)在ac, mc-hno3, mc-edta上的吸附等溫線。接觸

22、時間的影響：研究了接觸吋間對吸附劑的影響，如圖7所示。觀察到cd (ii)離子的 吸附迅速增加直至前6小時。初始階段的快速吸收可能歸因于吸附劑表面上活性位點(diǎn)的充 分存在。10小時后，吸附穩(wěn)定，因此可以選擇作為cd (ii)吸附的平衡時間。圖7：接觸時間對ac, mc-hn0 3, mc-edta ± cd (ii)吸附的影響。吸附劑劑量的影響：圖8顯示了吸附劑劑量對吸附過稈的影響。隨著吸附劑劑量從0.05 g /25 ml提高到0.25 g/25 ml, ac (3)離子吸收率從ac的30.2提高到34, mc-hno 3 從51.7%提高到95.1%左右，而從在mc-edta的情況

23、下為54%至100%。注意到通過 提高吸附劑濃度，每單位質(zhì)量的吸附下降。在吸附密度的降低與提高在吸附劑用量是不飽 和吸附位點(diǎn)，主要是因?yàn)樵谖竭^程27, 28o這種行為也可能是由于粒子相互作用引起 的聚集造成的，這些聚集可能導(dǎo)致碳的總表面積減少和擴(kuò)散路徑氏度增加2800806040201() le>clual0i0.000.070.140.21mass (g)0.280.35figure 8: the effect of mass on adsorption of cd(ll) on ac, m'>7 hmv>.lni7xomedta-1圖8：質(zhì)量對ac, mc-hn

24、o3, mcedta ± cd (ii)吸附的影響。平衡吸附研究：平衡吸附等溫線對于研究和設(shè)計吸附模塊非常有用。langmuir, sips, freundlich和redlich-peterson模型通常用于描述溶質(zhì)在固體吸附劑上的吸附29 。 langmuir和freundlich模型描述了平衡時吸附物溶液濃度與某一溫度下吸附容量之間的關(guān) 系。langmuir和freundlich模型用于使用回歸分析來解釋吸附等溫線。langmuir方程 (線性公式)表示如下：1 1 1二1彳如iq (4)其中，qe (mg/g)是每單位質(zhì)量吸附劑吸附cd (ii)的量，ce是cd (ii)的平

25、衡液相 濃度，b (i / mg)是langmuir平衡常數(shù)，q m (mg/g)是單層吸附容量。通過將c e/4 6與。6作圖來估計13和qm,如圖9a所示。langmuir等溫線經(jīng)常通過分離因子r l來 評估，其表示如下：(b)figure 9: adsorption isotherm model of cd(ll) on ac, mc-hno3, mc-edta (a(a)(_/6) abao圖 9：在 ac, mc-hno3, mc-edta (a) langmuir和(b) freundlich 上的 cd (ii)的 吸附等溫線模型。(5)其屮，co在這種情況下是cd (ii)的最

26、大初始濃度?？梢愿鶕?jù)分離因子的值來描述等溫 線的類型和吸附過程的性質(zhì)。吸附可以是不可逆的rl = 0,如果rl>1則是不利的，當(dāng) rl=1時是線性的，或者當(dāng)0 <rl<1時是有利的30o在所有研究的情況下，rl值存 在于0 vrlvlz間，這確保了對cd (ii)離子的吸附的有利性。根據(jù)rl值，有序吸附 的有利性如下：mcedta>mchno3> ac。freundlich模型是完全經(jīng)驗(yàn)的，它很好地解 釋了異質(zhì)表而上的吸附過程31 a freundlich模型(線性公式)表示如下：禍中皿+評2其屮kf (i /g)是freundlich常數(shù)，而n是freundli

27、ch指數(shù)。通過將log qe與log ce作 圖來評估這些常數(shù)，如圖9b所示。將cd (ii)離子吸附到吸附劑上的等溫線常數(shù)示于表3中。觀察到langmuir吸附等溫線很好地符合ac (r 2 >0.9857) , mc-hno 3 (r2>0.9764)和 mcedta (r 2 >0.9941)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。langmuir 常數(shù)freundlic吸附劑q m ( mg / g )b ( l / mg )r2rl.kfac102.770.00100.98570.5263160.8520mc-hno 385.840.02070.97640.05094219.3335mc-ed

28、ta91.910.03760.99410.02870332.8746表 3：在 ac, mc-hno 3和 mc-edta 上吸附 cd (ii)的 langmuir 和 freundlich 等溫常 數(shù)。吸附動力學(xué)偽一級和偽二級：偽一級和偽二級用于研究cd (ii)在碳表面上的吸附動力學(xué)。偽一階模 型通常用于分析動力學(xué)數(shù)據(jù)320其線性形式如下：log© - qt)二 logq°- ?303f2(7)其中，4 6和口上(mg/g)是cd (ii)在平衡時和某一時間t的吸附容量，k 1 (min -1)是 平衡速率常數(shù)，通過繪制in從斜率估算(qe-qt)對t (如圖10a所

29、示)。1.56-1.43-60- 刃*.%684012 1 h84“ q c (f二訐2010-0-iiii1020304050t1/2 (min0*5)60figure 10: kinetic models for adsorption of cd(ll) (a) pseudo-first order, (b) pseudo-second ord(圖10： cd (ii)吸附的動力學(xué)模型(a)偽一級，(b)偽二級，(c)顆粒內(nèi)擴(kuò)散和(d) boyd 圖。偽二階動力學(xué)模型定義如下:t11a=+tq龍g2(8)英屮，k2 (g / mg min)是平衡速率常數(shù)，而q e是通過繪制t/qt對t來評

30、估的(圖10b) 33。兩種動力學(xué)模型的相關(guān)系數(shù)如表4所示。對于ac, mchno3和mc edta：二階模型提供了對實(shí)際動力學(xué)數(shù)據(jù)的最佳擬合，因?yàn)橛嬎愕膓e的值與實(shí)際數(shù)據(jù)非 常一致，并且對于所有碳，r2高于0.992。qe , exp ( mg / g )ac16.85一階動力學(xué)方程q 1 ( mg / g )11.4256kl ( min -1) xlo -30.91r120.95011_階動力學(xué)方程q 2 ( mg / g )17.31k2 g / ( mg min ) xl0 -33.01r 2 20.962intraparticlediffusi on 方程k int mg / (

31、g mini / 2 )0.22248c3r int 20.99059博伊德方程截距0.0952r20.9720表4：吸附ac, mc-hno 3mc-edta ± cd (ii)吸附的動力學(xué)參數(shù)內(nèi)擴(kuò)散方程和boyd公式：該內(nèi)擴(kuò)散和boyd模型被用來確定擴(kuò)散機(jī)制3436 。粒內(nèi)擴(kuò) 散方程表示如下：(9)其屮kint (g/mg min 1/2)是cd (ii)吸附的顆粒內(nèi)速率常數(shù)，c是截距，可以通過繪制 qt對t1/2來估算(圖10c) 37。多線性在這樣的圖存在38, 39,示出了兩個或多個 階段發(fā)生。第一階段是更尖銳的部分，由外表面或瞬時吸附引起。第二部分是逐漸吸附階 段，而內(nèi)擴(kuò)

32、散是速率確定的，并從它nt估計。第三部分是最后的平衡步驟，而由于水 溶液的極小溶質(zhì)濃度，顆粒內(nèi)擴(kuò)散開始變得穩(wěn)定。此外，boyd模型用于研究動力學(xué)數(shù)據(jù)40,以確定吸附是否經(jīng)歷外部擴(kuò)散或顆粒內(nèi)擴(kuò)散 機(jī)制，其定義如下：英屮f是不同時期(t)的平衡分?jǐn)?shù)，b (t)是f的數(shù)學(xué)函數(shù)，而n是描述無窮級數(shù)解的整 數(shù)，f是吋間t的平衡分?jǐn)?shù)達(dá)到，并給出為如下：f旦彳(11)其中qt和qe是在特定時間(t)和平衡時cd (ii)離子的吸附量。reichenberg 41 給 出了下一個近似值：whenf > 0.85;5 (f)二一0.4977他(1-f)(吃)|2iwhenf <0.85;5()= 石

33、 % ("心)i'丿(13)圖10c顯示顆粒內(nèi)擴(kuò)散圖未通過原點(diǎn)，這表明膜擴(kuò)散(邊界層擴(kuò)散)和顆粒內(nèi)擴(kuò)散都影響 所有研究的吸附劑的cd (ii)吸附過程的速率確定步驟。同樣的結(jié)果也可以從boyd圖中 推導(dǎo)出來(圖10d),因?yàn)檫@些圖沒有通過原點(diǎn)。熱力學(xué)研究：不同溫度下langmuir常數(shù)b (l/mol)的不同值用于計算自由能入g的變 化？使用以下表達(dá)式進(jìn)行cd (ii)吸附：ag° = - rt lnb(14)其中r是一般氣體常數(shù)(8.314 j/mol/k) , t是ko中的溫度。根據(jù)van*t hoff方程計 算cd (ii)吸附的標(biāo)準(zhǔn)恰(ah ?)和嫡(as ?):lnb 二rt+r(15)圖11顯示了 in b與1/tz間的關(guān)系是線性的，并且從斜率評估了焙，同時宙 從截距估計了爛。如表5所示，對于所有吸附劑，從ag。的負(fù)號推導(dǎo)出cd (ii)吸附的自 發(fā)性。平衡時吸附的cd (ii)的量隨著所有情況的升高而升高。由于所有情況下的恰的正 值，發(fā)現(xiàn)吸附過程是吸熱的。碳的cd (ii)吸附的親和力由積極的跡象預(yù)測，也提出了活 性炭和cd (ii)的一些結(jié)構(gòu)變化。曲酣8.58.0-7.5-7.0-qu -6.5-5.5-0.003150.