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1、实验汇报:预负载饱和：2.68mmol/g释放:蒸僻水1002003005008007.09mg/L6.546.15.235.013.895不同比例:等温线模型：1) The Langmuir isotherm model几点假设：单层吸附位点吸附能力相同、分布均匀；bQ°Ce1 bC e其简化形式为： 上Qe Q0 Q0bQ城平衡时吸附量mmol/g ；Q0是单层饱和吸附量；b是吸附常数，代表吸附亲和力；C城平衡时溶液浓度mmol/LRl是分离系数，反应吸附类型。大丁 1,非优惠；=1是线性吸附；在0-1之间为优惠吸附。2) The Freundlich modelAssumes
2、a heterogeneous adsorption surface with sites having different adsorption energies1 10 = KfCnlogQe= 1理珞一Kf 是吸附平衡常数，which indicates the adsorption capacityand represents thestrength of the adsorptive bondn is the heterogenity factor (不均匀系数)which represents the bond distribution一般认为n为2-10时容易吸附即优惠吸附；n小
3、丁 0.5时难丁吸附。3) The Dubinin-Redushckevich ( D-R) isothermit does not assume a homogeneous surface or constant adsorption potential.Q = Q户P (kU)Q即Qe,平衡吸附量k is a constant related to theadsorption energy(mol2 kJ-2)Qm is the maximum adsorption capacity (mol g-1)£ is the Polanyi potential (J mol)e = R
4、Tln( 1 h)C w通过Q和Ce可以拟合出k和Qmthe mean free energy of adsorption (E) was calculated from the k valuesE = (2kpE =8 - 16 kJ mol-1, the adsorption process is triggered by ion exchangeE <8 kJ mol-1, physical forces such as Van der Waals and hydrogen bonding may affect the adsorption mechanismE> 16 kJ
5、 mol-1 , the adsorption process is of a chemical nature(from: Sep. Sci. Technol. 37 (2002) 343-362)4) Frumkin equationij Iln(+1-8 C0 is the fractional occupation (0 = Qe/Qm; Qe is the adsorption capacity inequilibrium (mg g-1)Qm is the theoretical monolayer saturation capacity (mg g-1) which is dete
6、rmined by DR isotherm equation)The constantk is related to adsorption equilibrium.,AGhi k =RTThe positivea values indicate that there is attractive interaction between the heavy metal ions. The different a values are attributed to differences in the intensity of the interactions between heavy metal
7、ions.The negative values of Go意味着吸附过程为自发行为、优惠吸附。5) Tm k h H model认为每层的分子吸附热都随着覆盖率增大线性降低，理由是吸附质分子之间的排斥增大Qc =坊 Hl Aj 十 By In Cewhere Bt = (RT)/bT,The constant It is relatedtothe heat of adsorption At is the equilibrium binding constant(L/min) corresponding tothe maximum binding energy.动力学模型：表示吸附速率的公式很
8、多，其中应用最广的是拟一级动力学方程(Pseudo-First-OrdeD和拟二级动力学方程(Pseudo-Second-Order。P-F-O 模型：log 0 _Qt )=log Q。_t2.303P-S-O模型:t 12Qt k2Qet+ Qe2h = k 2Q e1粒内扩散方程：Qt =kintt2其中，Qt为t时刻的吸附容量(mmol/g), Q。为平衡吸附容量(mmol/g), ki, k2, knt分别是拟 一级吸附速率常数(min-1),拟二级吸附速率常数(g/mmol/min),粒内扩散速率常数(mmol/g/min 1/2), h为初始吸附速率常数(mmol/g/min )
9、。一般情况下，拟一级吸附动力学方程在全部吸附时间范围内的相关性并不是很好，通常只适用丁吸附的初始阶段。与拟一级动力学模型不同，拟二级动力学模型是建立在整个吸附平衡时间范围内， 通常能更好地说明吸附机理。若Qt对t1/2作图得到一条直线，线性拟合很好，则过程为颗粒内扩散控制过程，其斜率是颗粒内 扩散系数kint。动态模型：动态吸附柱的工作过程可用穿透曲线来表示，其中纵坐标为出水中吸附质浓度或出水与进水浓度比、横坐标为吸附时间或出水水量。当溶液流过吸附柱时，溶质逐渐被吸附，在上部的吸附剂达到饱 和状态后不再起吸附作用。当吸附带的下缘达到柱底部后，出水中溶质浓度开始迅速上升，到达允许 出水浓度时，此
10、点为吸附穿透点；当出水浓度到达进水浓度的90%95%时，可认为吸附柱丧失吸附能力，即达到吸附终点。为模拟和预测动态柱内的吸附行为和规律，学者基丁各中假设提出多种模型，如Bohart-Adams、Bed Depth Service Time (BDST)、Clark、Wolborska models、Thomas、Yoon-Nelson 模型82-86等。但 由丁柱内固液相的浓度在时间和空间上均发生变化，所以寻找一个能准确模拟穿透曲线并给出特定操 作条件下吸附容量的模型是非常困难的。几种常用模型的具体形式如下：(1) Thomas 模型Thomas模型86通常用来描述吸附柱的动态吸附曲线，并能
11、计算出吸附柱的饱和吸附容量及吸附 速率常数，其方程形式如下：(式 1-21)C1CkTh01 - exp(q°M C°V )其中，C0为进水浓度（mg/L） ,C是t时刻出水浓度（mg/L） , kTh为Thomas速率常数（L d-1 mg-1）, Q是流速（L/ d） , q0为平衡吸附量或柱容量（mg /g） , M是吸附剂用量（g） , V是过柱的溶液体 积（L）。（2） Yoon-Nelson 模型Yoon-Nelson模型88-89是一个半经验模型，该模型拟合时不需要考虑吸附流速和吸附剂用量，所 需已知参数较少，形式简单，得到的丁值可用丁比较吸附速率。=1（式
12、1-22）Co 1 - expk（ . t）C0Qt2 |CeQdtq°=（式 1-23）m其中，k是速率常数（h-1） , 丁是出水浓度为进水浓度50%时所需要的时间（h）;根据式1-23, 可以计算出一定流速条件下单位质量吸附剂的吸附量 qo （mg/g） , Q是流速（L/h） , t2是吸附饱和 所需的时间（h） , Ce是出水浓度（mg/L） , m是吸附剂用量（g）。吸附热力学 G, 的计算分离常数（Kc）=CAe/Ce即固液相平衡浓度比 G= &TAS G=-RT lnKc" = （¥）（罚十譬 J T J R根据不同T和Kc可拟合出 H和$出>0,吸热的过程：恰变值可以区分物理吸附和化学吸附Physisorption 2.1 -20.9 kJmo1 和 chemisorption 20.9 418.4 kJmol A0说明是嫡增过程。吸附过分子排列更加混乱 G<0说明是自发过程