PDF《热解温度对花生壳生物质炭吸附去除水中 4-硝基酚的影响》

4 所示整个吸附历经先 快后慢,最后在

80 min 左右吸附过程基本达到平衡,这 可能与生物质炭的结构有关.采用伪二级吸附动力学、 Elovich 模型和颗粒内扩散模型对吸附动力学及吸附机理 进行研究,各模型参数如表

4 所示.对比各种模型的拟 合决定系数 R2 可知,伪二级吸附动力学对花生壳生物质 炭对水中 PNP 的吸附拟合效果最好,R2 在0.981~0.999 之间,结论与窦建芝等[19] 研究结论一致,可知该模型完 全适用于描述花生壳生物质炭对 PNP 的吸附动力学特 征.伪二级动力学模型建立在物理扩散、化学吸附共存 的假定之上,描述的是一个复杂吸附过程.由此可知花 生壳生物质炭对 PNP 的吸附过程同时发生了物理吸附和 化学吸附,且吸附速率受化学吸附机理的控制. 图4生物炭吸附时间对 PNP 的影响 Fig.4 Effect of biochar adsorption time on PNP 表4不同热解温度生物质炭对 PNP 的吸附动力学参数 Table

4 Adsorption kinetic parameters of PNP by different pyrolysis temperatures biochars 伪二级动力学模型 Pseudo-second-order kinetic model Elovich 模型 Elovich model 颗粒内扩散模型 Particle internal diffusion model 生物质炭 Biochar Qe/(mg・g-1 ) k2/(g・mg-1 ・min-1 ) R2 a b R2 Kp/(mg・kg-1 ・min-1/2 ) c R2 BC400 15.38 0.002

4 0.981 3.200 2.774 0.910 0.825 3.60 0.883 BC500 28.57 0.002 0.995 5.435 1.505 0.956 1.402 9.319 0.928 BC600 34.48 0.001 0.999 6.893 4.782 0.984 1.755 9.148 0.930 注:k2 为伪二级动力学反应速率常数;

kp 为内扩散速率常数;

a、b、c 为常数. Note: k2 is reaction rate constant of pseudo secondary dynamics model, kp is internal diffusion rate constant. a, b, c are constants. 水中 PNP 与花生壳生物质炭上的基团发生化学反 应,存在广泛的电子共用或电子转移现象.对比伪二级 动力学反应速率常数 k2 可知,吸附速率随温度的升高而 减小,说明 BC600 吸附速率最小,表明在

600 ℃下制备 的生物质炭上具有较少的基团,发生化学吸附的位点较 低温生物质炭少,该结论可由红外光谱图得出的生物质 炭在高温条件下发生脱氢脱氧反应相吻合.而由平衡吸 附量 Qe 与实际相当, Qe 随制备温度升高而增大 , 由BC400 的15.38 mg/g 增至 BC600 的34.48 mg/g,吸附容量增加 125%,且BC600 的吸附与伪二级动........