图2(b)给出的是3种活性炭纤维的亚甲基蓝吸附用Freundlich模型拟合的吸附等温线。具体参数由表3给出。值越大,表示吸附能力越强。AK-1、AK一2、AK.3的值分别为133.898、107-156和118.478mg/g,大小顺序与实际情况完全一样。同时,由可以看出,Langmuir模型拟合的为0.7~0.8,Freundlich模型拟合的R2为0.94以上,除了AK一1。AK-1的Langmuir模型拟合R2为0.873,因此AK-1吸附亚甲基蓝更符合Langmuir模型的描述。其原因可能是亚甲基蓝分子在吸附剂表面凝聚和逃逸(即吸附与解吸)两种相反过程达到动态平衡的结果,更符合单分子层吸附。而AK一2和AK.3的吸附等温线都更符合Freundlich模型的描述,属于多层吸附。
2-2木棉基活性炭纤维吸附动力学研究
2-2-1木棉基活性炭纤维吸附苯酚
在这里,我们应用两类简单的动力学模型,准一级反应模型和准二级反应模型,来解释活性炭纤维吸附苯酚的过程。它们的方程如下:
上述2个模型包含了吸附的所有过程,例如薄膜扩散、吸附、还有分子扩散。所以它们都是准模型。2个模型的参数分别由ln(q一q)对时间t(h)作图,t/q对时间t(h)作图确定。结果显示在图3。2个模型的比较见表4。
由表4可以看出,虽然2个模型拟合得都很好,R2都在0.99以上。但是,由2个模型所计算出的理论平衡吸附量来看,准一级反应计算出的平衡吸附量分别为:88.677mg/g(AK一1)、132.09611g/g(AK一3)、98.711mg/g(AK一3);准二级反应计算出的平衡吸附量分别为:117-233mg/g(AK-1)、184.502mg/g(AK一3)、125.945mg/g(AK一3)。明显可以看出,根据准一级反应计算出的理论平衡吸附量与平衡试验中得出的实际测量值更为吻合。
2-2-2木棉基活性炭纤维吸附亚甲基蓝图4分别给出了用准一级反应模型和准二级反应模型拟合的3种木棉基活性炭纤维吸附亚甲基蓝的动力学直线方程。起始浓度同样在400ms/L。