黑腐酸对Cd2+的吸附响应面优化及机理研究

摘要：

以山西褐煤为原材料制备黑腐酸,选择吸附温度、时间、pH值、黑腐酸用量和Cd2+初始浓度5个影响因素,采用Box-Behnken响应面法对吸附条件进行优化,分别建立黑腐酸对Cd2+的吸附容量和吸附率的二次多项式模型,确定最优吸附条件.将吸附过程拟合等温吸附方程,进行热力学分析,并对材料进行表征.结果表明,pH值、黑腐酸用量和底物浓度为黑腐酸吸附Cd的显著影响因素,优化后的条件为温度308K、时间107.82min、pH=5.55、黑腐酸用量0.05g,底物浓度95.56mg/L,表明黑腐酸是一种良好的吸附材料,吸附效果随温度的升高而增大,能够处理高浓度重金属污染.吸附过程符合Langmuir模型,308K下最大吸附量为54.20mg/g;热力学分析得ΔG0＜0、ΔH0＞0、△S0＞0,即反应是自发的吸热熵增反应;黑腐酸表面粗糙多孔,具备良好的比表面积与孔隙结构,具有多种官能团,吸附反应有羟基、羧基等参与形成氢键,并与无机矿物发生离子交换.本研究可为揭示黑腐酸对重金属的吸附机理提供理论依据.

关键词：黑腐酸、响应面优化、等温吸附、热力学、表征

所属期刊栏目：40

分类号：X131(环境化学)

资助基金：国家水体污染控制与治理科技重大专项;国家水体污染控制与治理科技重大专项

在线出版日期：2020-08-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2615-2626