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活性炭处理重金属的吸附机理及平衡模式
活性炭处理重金属的吸附机理及平衡模式
发布时间:2018/6/7 17:21:28      来源:4001百老汇会员登入     

    活性炭,4001com登录入口.jpg活性炭处理重金属的吸附机理

    活性炭处理重金属主要是靠吸附作用,目前认为,活性炭对重金属离子的吸附机理主要是重金属离子在活性炭表面的离子交换吸附,同时还有重金属离子与活性炭表面的含氧官能团之间的化学反应吸附、金属离子在活性炭表面沉积而发生的捕集物理吸附。

    但有外国学者认为活性炭对重金属的吸附不仅仅是一个简单的离子交换过程,活性炭上各种活性位点对重金属的吸附也是一个重要的原因,同时金属阳离子和活性炭表面的阴离子间的静电引力也起了一定的作用。还有学者认为活性炭对重金属的吸附行为,可以用表面络合吸附模式描述,活性炭颗粒表面各种含羟基的集团与溶液中离子的各种形式形成表面络合而将其吸附。

    活性炭,4001com登录入口.jpg活性炭处理重金属的吸附平衡模式

    活性炭,4001com登录入口.jpgFreundlich模式和Langmuir模式

    活性炭对重金属的吸附模式可以用Freundlich模式和Langmuir模式来模拟,这两种模式也是最常见的经典经验模式。这两种模式主要是依靠大量的实验结果而提出的数学模式,因其形式比较简单,计算也较方便,并且能化成某一线性方程进行作图拟合而被广泛应用。Freundlich模式和Langmuir模式的应用十分广泛,其优点是十分显著的,但它们同时也含有一些缺点:这两种模式的参数通常是通过实验在特定的条件下得到的,不具有普遍适用性,只能在有限的范围内才能运用。另外,它们都没有明确的物理意义,即使在其适用的范围内,也只能概括地表达一部分实验事实,并不能说明吸附作用的机理。

    活性炭,4001com登录入口.jpg表面络合模式

    表面络合模式是基于溶液中配位化学反应平衡理论把金属阳离子在活性炭表面上的吸附看成是活性炭上的官能团—羟基与金属阳离子之间的化学反应,常用溶液中络合反应类似的方法处理这一表面过程。已经提出的许多表面络合模式中具有代表性的主要有恒定容量模式(CCM),扩散层模式(DLM)以及三层模式(TLM)。有学者发现TLM模式不仅能描述各种情况下H型活性炭对重金属的吸附情况,而且还能描述在多个金属离子共存的条件下H型活性炭对重金属的吸附情况,TLM模型能成功地模拟出当溶液中没有表面沉积作用时活性炭对部分重金属离子的吸附去除。然而,表面络合模式的计算十分复杂而繁琐,并且需要应用计算机来进行多组分多相的复杂计算,因而也限制了表面络合模式的应用。

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