高錳酸鉀改性花生殼對(duì)水中酸性品紅的吸附特性研究___畢業(yè)論文.doc

太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文1 前言1.1 研究背景每個(gè)生命和它的健康都需要水來維系，水在地球上覆蓋的面積雖然有71%，但是淡水資源卻是非常的有限，人類能夠真正利用的確僅僅只有江河湖泊和地下水中的一小部分，只占地球總水量的0.26%。在全球各個(gè)國(guó)家中，我國(guó)是一個(gè)缺水比較嚴(yán)重的國(guó)家。我國(guó)的淡水資源總量大概為28000億立方米，占到了全球淡水資源的6%，位居世界第四位。即使這樣，我國(guó)每人平均擁有的水資源量卻僅僅只有2300立方米，是世界平均水平的1/4，全球范圍內(nèi)屬于水資源最貧乏的國(guó)家之一。同時(shí)，我國(guó)又是世界上用水量最大的國(guó)家。僅僅2002年這一年，全國(guó)范圍內(nèi)淡水的用量就高達(dá)到5497億立方米，大約占每年世界淡水取用量的13%。伴隨這個(gè)，我國(guó)的水資源污染日趨嚴(yán)重。在我國(guó)，造成水污染的兩個(gè)重要因素是工業(yè)污染和城市污水。其中，工業(yè)污水占水污染的69%，而生活廢水占31%。就工業(yè)廢水這一方面，紡織印染業(yè)是主要的排放源，排放超過80%的紡織廢水。根據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，在2008年，紡織工業(yè)排放的廢水就已經(jīng)達(dá)到了23億噸，位于工業(yè)行業(yè)的前3位，占全國(guó)工業(yè)廢水總排放量的10.60%。因?yàn)橹袊?guó)的工業(yè)狀況，各行各業(yè)都需要染料，所以在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的印染廢水也相對(duì)較高，染料使用過程中的耗水量也大。印染廠每加工100m織物，就會(huì)產(chǎn)生35噸廢水1。人類可用水資源太少，而印染廢水的產(chǎn)量大，污染相對(duì)嚴(yán)重，這就直接威脅著人類的生活和生產(chǎn)，因此，印染廢水的處理迫在眉睫。1.2 本課題研究的目的及意義我國(guó)紡織印染工業(yè)產(chǎn)生的廢水不但污染物濃度高、色度深，而且排放量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大多是不易被生物降解的。而其中酸性品紅是水溶性酸性染料的代表，其結(jié)構(gòu)中含有對(duì)生物呈強(qiáng)抑制作用的苯環(huán)，并且為高共輛分子體系，很難采用生物化學(xué)方法降解成小分子2。因此，印染廢水的處理一直以來都作為環(huán)境科學(xué)的研究重點(diǎn)。在傳統(tǒng)吸附劑中，活性炭為其主要的一種，對(duì)染料具有良好的吸附性能，但由于不易再生且價(jià)格昂貴，使得處理印染廢水的成本太高。而農(nóng)作物廢棄物如果殼、秸稈、蔗渣、玉米芯和花生殼等含有比較豐富的纖維素。纖維素包含有許多優(yōu)點(diǎn)，例如其分子內(nèi)含有大量親水羥基，該羥基擁有比表面積大和多孔性的特點(diǎn)，使這類農(nóng)作廢棄物擁有很好的吸附性。而纖維素又作為天然高分子材料的一種，在自然界中擁有巨大的儲(chǔ)存量。同時(shí)，纖維素還具有價(jià)格低廉且容易獲得，容易被微生物降解，不會(huì)給周圍環(huán)境造成二次污染的特點(diǎn)。而且農(nóng)作廢棄物可以作為吸附材料的種類非常豐富，花生殼就是其中一種?；ㄉ谖覈?guó)作為主要經(jīng)濟(jì)作物和主要油料作物，花生總質(zhì)量的1/3都是那些廢棄的花生殼，而花生殼里面有75%80%都是纖維素。而通過使用高錳酸鉀對(duì)花生殼進(jìn)行改性后，使得花生殼的表面增加更多的孔隙和通道，把原來的纖維素連接打斷，讓花生殼表面上的纖維素暴露出更多的化學(xué)鍵，這使得花生殼比表面積增大，并且有利于花生殼上的有效吸附位點(diǎn)與溶液中酸性品紅的接觸和新官能團(tuán)的接入。同時(shí)，在改性時(shí)還打斷了花生殼中纖維素里的 -1,4-糖苷鍵，它主要是鏈接葡萄糖分子的化學(xué)鍵，并破壞了部分纖維素上的葡萄糖基中的分子環(huán)，而在打斷的化學(xué)鍵上連接了更多的羥基，可能還含有其他的官能團(tuán)，這大大提高了花生殼對(duì)酸性品紅的吸附性能，增加了改性花生殼的吸附容量。有其他的研究發(fā)現(xiàn)，花生殼通過高錳酸鉀改性后，能讓其等電點(diǎn)減小、比表面積變大和含氧官能團(tuán)更加豐富，同時(shí)也能使高錳酸鉀氧化生產(chǎn)二氧化錳聚集在花生殼的表面，讓花生殼的吸附性能更好。因此，本研究能為花生殼在廢水處理方面的運(yùn)用提供實(shí)際依據(jù)。1.3 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展印染廢水是一種有機(jī)廢水，含有致突變、致癌、致畸的化合物，它的特點(diǎn)是COD和BOD的變化大，色度大，難生物降解等。在目前，則是公認(rèn)的一種難處理的工業(yè)廢水。其中酸性品紅是一種三苯甲焼染料,分子式見圖1.13。 圖1.1 酸性品紅分子式因?yàn)樗嵝云芳t會(huì)在溶液中電離出Na+,所以本身變成帶負(fù)電荷的陰離子,因此被稱做酸性染色劑。酸性品紅主要應(yīng)用在生物染色劑、鑒定氯離子等。在醫(yī)院、石油化工、生物化學(xué)等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。酸性品紅的特點(diǎn)是有較強(qiáng)的染色性能和具有毒性,分子里含有對(duì)生物起到強(qiáng)抑制的苯環(huán)結(jié)構(gòu),在降解時(shí)會(huì)面臨一定的困難4。目前對(duì)其在廢水中的去除的研究較少,主要集中在光催化氧化、電催化降解和吸附方面。徐蕾等5采用高壓萊燈為燈源,考察了H2O2與UV/Ti02協(xié)同體系對(duì)酸性品紅的降解效果,在初始pH為7, Ti02用量為0.2g/L時(shí),降解效果較好。并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)pH8時(shí),酸性品紅溶液會(huì)發(fā)生褪色現(xiàn)象；Hoffmann等6用納米級(jí)的Ti02對(duì)酸性品紅進(jìn)行光催化氧化降解,結(jié)果表明,在用量為0.25g/L時(shí),3h后降解率可達(dá)95%;孫潤(rùn)錄等7的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通電降解會(huì)使酸性品紅在電場(chǎng)的作用下遷移到陰極附近,在達(dá)到一定的濃度后去除,會(huì)取得了較好的效果;湯敏等8和Ayarif等9都用鈉基膨潤(rùn)土對(duì)酸性品紅進(jìn)行過吸附實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)酸性品紅在常溫條件下能自發(fā)進(jìn)行吸附,且隨著溫度的升高,吸附量有變大的趨勢(shì)。葉琳、白雪和陳宏10表明改性豆渣對(duì)酸性品紅的吸附既存在物理吸附又存在化學(xué)吸附，豆渣對(duì)酸性品紅的吸附反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的，是吸熱反應(yīng)，是熵增加的過程?？傮w來講,以上所敘述的對(duì)里面含酸性品紅的廢水的處理方法,都取得了階段性的成果。但不管是電催化還是光催化降解,都需要消耗大量的能量,且在操作上也具有一定的難度。鈉基膨潤(rùn)土作為吸附劑也存在著或多或少的問題，比如制備時(shí)就存在難度。因此,尋求一種無污染、操作方便、低廉、高校的吸附劑是當(dāng)前研究人員重點(diǎn)關(guān)注的問題。在這前提下,使用生物質(zhì)類材料作為吸附劑的基礎(chǔ)制備材料,吸附廢水中的酸性品紅，再對(duì)其進(jìn)行研究,這具有極其重要的研究意義。在進(jìn)行農(nóng)業(yè)以及林業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的淘汰物被稱作農(nóng)業(yè)廢棄物，包括秸稈。木屑、谷殼等的生物質(zhì)是農(nóng)業(yè)廢棄物的主要類型。在經(jīng)濟(jì)學(xué)的方面，農(nóng)業(yè)廢棄物就是指農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和再生產(chǎn)過程中，資源的投入與產(chǎn)出的能量和物質(zhì)之間的差額，是資源在使用的過程中物質(zhì)和能量流失的比例。農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量巨大，并且擁有價(jià)格低廉、循環(huán)再生且周期短、能進(jìn)行生物降解、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和綠色能源等眾多優(yōu)點(diǎn)，而且在它們的結(jié)構(gòu)中也有孔隙度高、比表面積大和容易與染料離子發(fā)生物理吸附的特點(diǎn)。McKay11等發(fā)現(xiàn)廢水中的酸性紅 114、酸藍(lán) 25、堿性紅 22 和堿藍(lán) 69 四種染料可以被甘蔗渣良好的吸附處理。Gong Renmin 等12表明花生殼在作為為離子型染料吸附劑時(shí)，會(huì)對(duì)染料廢水進(jìn)行很好的處理。楊莉、趙暉13用花生殼粉作為吸附劑來吸附水溶液中的活性染料的研究表明，花生殼粉對(duì)活性黃 M3RE、活性藍(lán) M2GE、 活性紅 3BS 染料均有較好的吸附效果。 鄒衛(wèi)華、李苛等14表明花生殼對(duì)陽離子染料亞甲基藍(lán)、中性紅和孔雀石綠具有很好的去除效果.染料初始濃度、pH值、吸附時(shí)間和濃度對(duì)吸附有影響.吸附等溫線均符合Langmuir和Freundlich方程,吸附過程均符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。最近幾年，我國(guó)在處理染料廢水時(shí)，也逐漸開始利用農(nóng)業(yè)廢棄物作為吸附劑進(jìn)行吸附，這樣不但充分的利用了農(nóng)業(yè)廢棄物，開辟了農(nóng)業(yè)廢棄物被利用的新途道路，同時(shí)也能高效率地去除廢水中的染料，達(dá)到變廢為寶的目的,對(duì)我國(guó)開發(fā)以保護(hù)環(huán)境為目的的環(huán)保高效的新技術(shù)，提供了一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向，因此具有深遠(yuǎn)和現(xiàn)實(shí)的重要意義。1.4 課題研究的內(nèi)容本文以花生殼為研究對(duì)象，研究花生殼經(jīng)高錳酸鉀改性后對(duì)酸性品紅的吸附性能，具體包括：(1)研究在經(jīng)過高錳酸鉀改性后的花生殼對(duì)溶液中的品紅的吸附性能，研究改性過后的花生殼投加量、酸性品紅的初始溶度、對(duì)酸性品紅的吸附時(shí)間以及溶液pH對(duì)吸附性能的影響。(2)用Langmuir模型和Freundlich模型的吸附等溫方程分別對(duì)經(jīng)過高錳酸鉀改性的花生殼吸附酸性品紅的吸附等溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析(3)利用吸附時(shí)間對(duì)吸附性能影響的數(shù)據(jù)，分別使用比較常用的兩種動(dòng)力學(xué)模型對(duì)改性花生殼吸附酸性品紅的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，分析吸附的動(dòng)力學(xué)模型。1.5 本課題研究路線本課題研究路線圖如圖1.2所示。模型選取和誤差分析最優(yōu)條件下花生殼剪碎高錳酸鉀改性花生殼對(duì)水中酸性品紅的吸附特性研究投加量原材料 準(zhǔn)一、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和等溫?cái)M合時(shí)間 改性數(shù)據(jù)分析改性花生殼濃度pH圖1.2實(shí)驗(yàn)流程圖2 材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)藥品與儀器2.1.1實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)中花生殼來自附近農(nóng)家，剖去花生粒后，將花生殼在自來水中浸泡幾個(gè)小時(shí)后清洗幾遍去除其上粘附的污泥和雜質(zhì)，再用去離子水沖洗 23 遍，在60恒溫下烘干，剪成 1cm2的小塊，密封保存?zhèn)溆谩?.1.2實(shí)驗(yàn)儀器試驗(yàn)器皿：200mL 錐形瓶，100mL容量瓶，250mL、500mL、1000mL燒杯，培養(yǎng)皿，玻璃棒，1L 容量瓶，100mL 量筒，1mL、5mL、10mL移液管等。 實(shí)驗(yàn)主要儀器見表2.1。表2.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器儀器名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家電子天平CP224C奧豪斯（上海）儀器有限公司電熱鼓風(fēng)干燥箱101A-1上海實(shí)驗(yàn)儀器長(zhǎng)有限公司可見分光光度計(jì)T722上海精密科學(xué)儀器公司pH測(cè)量?jī)xMP523-01上海三信儀表廠磁力加熱攪拌器79-1常州國(guó)華電器有限公司2.1.3實(shí)驗(yàn)藥品及試劑實(shí)驗(yàn)所用藥品及試劑見表2.2 。表2.2 實(shí)驗(yàn)所用藥品及試劑試劑名稱化學(xué)式生產(chǎn)廠家高錳酸鉀KMnO4天津市申泰化學(xué)試劑有限公司酸性品紅C20H17N3Na2O9S3天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所氫氧化鈉NaOH天津市百世化工有限公司鹽酸HCl天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司2.2 實(shí)驗(yàn)方法2.2.1 改性花生殼的制備首先，將預(yù)處理后的花生殼浸泡在濃度為 15 gL-1的高錳酸鉀溶液中，投加比例為每 1L溶液中加入 10 g 花生殼材料，然后在常溫下以磁力攪拌器攪拌改性反應(yīng)為 24 h，改性完成后用去離子水清洗三到四次，直至清洗后的水無明顯顏色，最后將其放入烘箱中以 60恒溫烘 12 d ，取出后密封保存。2.2.2 酸性品紅的配制用少量去離子水溶解0.1g酸性品紅粉末，用去離子水定容于1000ml的容量瓶中，溶液濃度為100mg/L。以配置的標(biāo)準(zhǔn)濃度為100mg/L的酸性品紅溶液為母液，使用時(shí)將其稀釋成所需濃度。2.2.3 酸性品紅標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定 以配置的標(biāo)準(zhǔn)濃度為100mg/L的酸性品紅溶液為母液，分別配制0mg/L、1mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L的溶液，去離子水為參比，用紫外-可見分光光度計(jì)在540nm處檢測(cè)。得到上述各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，并以酸性品紅濃度C為縱坐標(biāo)，吸光度A為橫坐標(biāo)，作標(biāo)準(zhǔn)曲線圖2.1，得吸光度A與酸性品紅濃度C的數(shù)學(xué)關(guān)系式。圖2.1 酸性品紅標(biāo)準(zhǔn)曲線根據(jù)圖，可以得到吸光度A與酸性品紅濃度C的數(shù)學(xué)關(guān)系式，即： 式中：c溶液中酸性品紅濃度，mg/L A吸光度2.2.4 單因子影響吸附累加實(shí)驗(yàn)2.2.4.1 花生殼投加量對(duì)吸附性能的影響量取濃度為10mg/L酸性品紅溶液50mL放入250mL錐形瓶中，投加量分別為：0.1g、0.2g、0.4g、0.6g、0.8g。實(shí)驗(yàn)條件：靜置24h，室溫(25C)。測(cè)量方式：靜置24h后取上清液用紫外-可見分光光度計(jì)在540nm處測(cè)吸光度，完成后,做好記錄。2.2.4.2 吸附時(shí)間對(duì)吸附性能的影響量取濃度為10mg/L的酸性品紅溶液50mL放入250mL錐形瓶，稱取一定量的吸附劑進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，取樣時(shí)間分別為10min,、30min、60min、 90min,、120min、240min、360min、480min、600min和720min。實(shí)驗(yàn)條件：室溫(25C),，靜置24h，最佳投加量。測(cè)量方式：靜置24h后取上清液用紫外-可見分光光度計(jì)在540nm處測(cè)吸光度，完成后，做好記錄。2.2.4.3 溶液初始濃度對(duì)吸附性能的影響分別量取初始濃度為5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L 、25mg/L和30mg/L的酸性品紅50mL，稱取一定量的吸附劑進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)條件：室溫(25C)，靜置24h，最佳投加量，最佳吸附時(shí)間。測(cè)量方式：靜置24h后取上清液用紫外-可見分光光度計(jì)在540nm處測(cè)吸光度，完成后,做好記錄。2.2.4.4 溶液初始 pH對(duì)吸附性能的影響在250mL錐形瓶中，先加入50mL濃度為10mg/L的酸性品紅溶液，通過 0.5mol/L的 NaOH 溶液和 0.5mol/L 的鹽酸溶液調(diào)節(jié) pH 值，再分別加入相同質(zhì)量的改性花生殼，靜置24h。待吸附完成后，取上清液用紫外-可見分光光度計(jì)在540nm處測(cè)吸光度，并做好實(shí)驗(yàn)記錄。2.3 分析方法2.3.1 吸附量和吸附率的計(jì)算吸附劑的吸附效果常用吸附量和吸附率來衡量。2.3.1.1 吸附量的計(jì)算吸附量，也就是吸附容量，是反應(yīng)吸附劑吸附性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，吸附容量大的吸附劑更具有潛力。它表示單位質(zhì)量的吸附劑吸附的吸附質(zhì)的量，通過吸附后溶液中剩余的吸附質(zhì)的量來計(jì)算吸附劑的吸附量，其計(jì)算公式如下： （2.1）式中:q吸附量，mg/g； c0溶液中離子初始濃度，mg/L； c吸附反應(yīng)后溶液中的剩余離子濃度，mg/L； v溶液體積，L ； m投加吸附劑的質(zhì)量，g。 2.3.1.2 吸附率的計(jì)算公式 吸附率，是反應(yīng)吸附劑吸附性能的另一項(xiàng)重要指標(biāo)，表示在吸附溶液中被吸附劑吸附的吸附質(zhì)占總的吸附質(zhì)的百分比，可依據(jù)溶液中剩余的重金屬離子濃度與初始重金屬離子濃度的比來計(jì)算，計(jì)算公式如下： （2.2） 式中：Q吸附劑對(duì)重金屬溶液的吸附率，; c0溶液中離子的初始濃度，mg/L; c吸附反應(yīng)后溶液中的剩余離子濃度，mg/L。2.3.2 吸附等溫線在吸附達(dá)到平衡時(shí)，吸附質(zhì)的吸附量和吸附的平衡濃度之間的關(guān)系可以通過吸附等溫線來表達(dá)，也可用其來判定某種吸附劑對(duì)污染物的吸附率。吸附質(zhì)與吸附劑接觸后，兩者分子之間互相發(fā)生了作用，在剛開始反應(yīng)時(shí)由于吸附劑的表面存在較多的活性位點(diǎn)，吸附的速率大于解吸的速率，最終因兩種速率相等而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這種現(xiàn)象稱作吸附平衡；同時(shí)，溫度的變化又會(huì)對(duì)吸附平衡造成影響，致使最后在不同溫度下達(dá)到新的平衡。平衡時(shí)的吸附容量稱為吸附平衡容量，通常用qe來表示， 單位重量吸附劑所能吸附的吸附質(zhì)的數(shù)量稱為吸附容量，通常以q表示。根據(jù)不同的吸附模式，建立的吸附等溫式也不同，利用等溫式可作出等溫線。在研究中應(yīng)用較多的吸附等溫線有 Langmuir 等溫式、Freundlich 等溫式15。2.3.2.1 Langmuir 等溫式 Langmuir等溫式是在濃度比較的理想溶液中，吸附質(zhì)和吸附劑的吸附位是相同的，并且每個(gè)吸附位點(diǎn)之間沒有物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，在單組分吸附狀態(tài)下，吸附劑表面比較均勻處的吸附能力大小基本一致，吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后，對(duì)吸附質(zhì)的吸附量能達(dá)到最大。其代表著能量恒定。利用速率方程導(dǎo)出Langmuir等溫式： （2.3） 式中：qe吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后的吸附量，mg/g； qm飽和吸附量，mg/g； b與吸附有關(guān)的常數(shù)； Ce吸附平衡濃度，mg/L。 可轉(zhuǎn)為線性表達(dá)式： （2.4）通過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，以Ce/qe為縱坐標(biāo)，以Ce為橫坐標(biāo)作圖，然后擬合得到一條直線，再根據(jù)擬合直線的斜率和截距分別求出飽和吸附量 qm和常數(shù)b。 2.3.2.2 Freundlich 等溫式表面不是均勻的吸附劑一般用Freundlich 模型來描述，其吸附劑表面的覆蓋度直接影響吸附平衡常數(shù)。同時(shí)，這適用吸附劑吸附濃度比較高的吸附質(zhì)的現(xiàn)象。其公式為： （2.5）或表達(dá)為： （2.6） 式中：KF，n和吸附有關(guān)的常數(shù)，受到周圍溫度和吸附劑的物理性質(zhì)的影響。Freundlich 吸附等溫模型應(yīng)用得比較普遍，根據(jù) Freundlich 模型理論，kF表示吸附劑對(duì)吸附質(zhì)吸附的單位吸附能力；n 表示吸附劑吸附吸附質(zhì)的吸附強(qiáng)度，當(dāng)n 值越大時(shí)，吸附劑的吸附性能就越好；其中n7時(shí)，溶液中含有OH-，會(huì)與帶負(fù)電的酸性品紅產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，使得改性花生殼上有限的吸附位點(diǎn)與較少的酸性品結(jié)合，從而使得去除率降低。所以，改性花生殼吸附酸性品紅時(shí)，溶液的pH最佳約為7。3.5 改性花生殼對(duì)酸性品紅的吸附等溫線通過實(shí)驗(yàn)，得到酸性品紅的初始濃度和吸附量相對(duì)的關(guān)系曲線，如圖3.5所示。圖3.5 酸性品紅初始濃度和吸附量關(guān)系曲線用圖3.5中的數(shù)據(jù)進(jìn)行 Freundlich 等溫方程式和Langmuir 等溫方程式擬合得到擬合示意圖3.6和圖3.7，各模型擬合得到的參數(shù)如表3.1所示： 圖3.6 改性花生殼吸附酸性品紅的Langmuir模型擬合 圖3.7 改性花生殼吸附酸性品紅的Freundlich模型擬合表3.1 改性花生殼吸附酸性品紅的等溫方程擬合參數(shù)Langmuir模型Freundlich模型溫度/Kqm/(mgg-1)b /(Lmg-1)r2kF/(mgg-1)nr2298.1510.27750.09760.20321.10951.3680.6584由表3.1和圖3.6和圖3.7可知，F(xiàn)reundlich 等溫方程相比Langmuir等溫方程能更好的描述改性花生殼吸附酸性品紅的過程，并且有文獻(xiàn)報(bào)道，高濃度吸附適合Freundlich理論的擬合，而它的本身理論也是建立在適用于非勻質(zhì)表面的混雜吸附而非單分子層吸附，而本試驗(yàn)擬合的結(jié)果也符合這個(gè)現(xiàn)象。Freundlich理論表明:改性材料對(duì)酸性品紅的吸附行為以多層吸附為主,表面覆蓋度充分，吸附能很好的進(jìn)行。其中，F(xiàn)reundlich模型中，n0.5，說明酸性品紅比較容易被改性花生殼吸附。3.6 改性花生殼吸附酸性品紅的動(dòng)力學(xué)研究3.6.1 吸附平衡實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)采用改性花生殼為吸附劑，在吸附率最高時(shí)的投加量的條件下，在50mL濃度為10mg/L的酸性品紅溶液中，在10min,、30min、60min、 90min,、120min、240min、360min、480min、600min和720min分別取樣，然后測(cè)定其吸光度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3.8所示。圖3.8 酸性品紅的吸附動(dòng)力學(xué)曲線圖3.8的結(jié)果表明，在吸附時(shí)間10min120min之間，吸附量隨著時(shí)間的增加而增加，變化量比較快；當(dāng)吸附時(shí)間為120min240min時(shí)，改性花生殼對(duì)溶液中酸性品紅的吸附量增加得比較緩慢，當(dāng)吸附時(shí)間為240min時(shí)達(dá)到吸附動(dòng)態(tài)平衡，其吸附量為2.17mg/g；240min之后，對(duì)吸附質(zhì)的吸附維持在2.17mg/g左右。3.6.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型3.6.2.1 準(zhǔn)一級(jí)