類(lèi)似測定吸附溫度對
活性炭吸附性能的影響的實(shí)驗步驟,在100mL吸附瓶中加入制 得的鐵改性活性炭(Fe2O3-AC)
吸附劑50.0mg,然后加入對硝基苯酚標準溶液50.0mL,在25℃恒溫吸附不同時(shí)間,取清液測定其中對硝基苯酚質(zhì)量濃度,對硝基苯酚去除率與吸附時(shí)間的關(guān)系。
試驗改性活性炭對水中對硝基苯酚的吸附性能吸附時(shí)間為5min時(shí),吸附劑對對硝基苯酚的去除率為78.1%;在5~30min時(shí),去除率迅速增加,30min時(shí)對硝基苯酚的去除率達到95%;在吸附時(shí)間為30-90min內,去除率增長(cháng)幅度變緩,90min時(shí)對硝基苯酚去除率達到98.!%;在90-120min,曲線(xiàn)趨于平緩,120min時(shí),對硝基苯酚去除率為98.1%;隨著(zhù)時(shí)間的增加,吸附劑對對硝基苯酚的去除率不斷增加,但其增長(cháng)幅度逐漸變緩,直至達到吸附平衡,其去除率不再變化。在吸附時(shí)間小于90min時(shí),去除率隨吸附時(shí)間明顯增加;90min后去除率雖有一定的變化,但比較平緩,表明在90min后吸附趨于平衡。
鐵改性活性炭吸附劑具有極大的比表面積及高度發(fā)達的孔結構,且表面具有大量的不平衡力的原子存在,使其具有較強的吸附能力。用于對硝基苯酚的吸附時(shí),吸附劑附近區域內大量的對硝基苯酚分子被吸附在其表面,使得該區域質(zhì)量濃度降低,從而與溶液本體間形成質(zhì)量濃度梯度。溶液中質(zhì)量濃度梯度的形成,使高質(zhì)量濃度區對硝基苯酚分子迅速擴散于活性炭表面附近,因此在短時(shí)間內就能實(shí)現對對硝基苯酚的吸附。
對于選定的吸附劑,對對硝基苯酚分子具有確定的吸附量值,當吸附劑對對硝基苯酚的吸附量接近或達到該值后,進(jìn)一步吸附對硝基苯酚分子的能力會(huì )急劇降低。隨著(zhù)吸附時(shí)間的延長(cháng),吸附劑表面吸附對硝基苯酚分子的量接近吸附容量值,同時(shí)溶液質(zhì)量濃度降低使得溶液與吸附劑表面附近形成的質(zhì)量濃度梯度減小,從而使對硝基苯酚去除率的變化率反而降低。吸附劑在吸附任何物質(zhì)時(shí)均存在吸附和解吸的過(guò)程,在吸附初期階段吸附未達到飽和且溶液質(zhì)量濃度較高,故以吸附為主;隨著(zhù)吸附的進(jìn)行,鐵改性活性炭吸附劑表面更接近吸附飽和且溶液質(zhì)量濃度更低,此時(shí)吸附減弱而解吸增強,接近吸附與解吸平衡,故隨著(zhù)吸附時(shí)間的延長(cháng)對硝基苯酚去除率的變化率降低。
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