改性牛粪-树脂颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附动力学研究

通过化学方法改性牛粪,并与树脂结合制得一种新型的吸附材料——改性牛粪-树脂颗粒。本研究通过静态实验方法检验所制备颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附等温和吸附动力学过程,并利用Langmuir和Freundlich吸附等温方程以及准二级动力学方程和颗粒扩散模型对实验数据进行拟合。吸附等温实验结果表明,改性牛粪-树脂颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附等温过程符合Langmuir方程,颗粒直径对最大吸附量产生一定影响,颗粒直径大于2mm、1～2mm和小于1mm时的最大吸附量分别为158.73、185.19和128.21mg·g-1。吸附动力学实验结果表明,颗粒扩散模型能够更好地描述改性牛粪-树脂颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附过程(r2>0.98)。在吸附动力学实验中,随着染料的初始浓度由40mg·L-1增加到150mg·L-1,扩散速率参数Ki从0.6753mg·g-1·min-1增加到1.6440mg·g-1·min-1;当牛粪-树脂颗粒的量从2.0000g增加到10.0000g时,扩散速率从1.6033mg·g-1·min-1下降到0.8937mg·g-1·min-1;当搅拌速度从100r·min-1增加到300r·min-1时,扩散速率从1.1768mg·g-1·min-1增加到1.4174mg·g-1·min-1,在实验采用的3个粒径情况下,1～2mm粒径时扩散速率最高(1.5698mg·g-1·min-1)。