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本文以壳聚糖及其衍生物为吸附剂对水中苯酚吸附性能进行了探索,讨论了溶液的pH值、温度、吸附时间及苯酚起始浓度对壳聚糖及其衍生物吸附水中苯酚的影响,用Langmuir模型和Fretmdlieh模型对吸附平衡数据进行了模拟,用拟一级与拟二级动力学模型模拟了吸附动力学过程。
溶液的pH值对壳聚糖(CTS)吸附苯酚的效果影响较大,pH在2~3时吸附量达到最大值;在温度为298K、pH为2.0或3.0,当溶液中壳聚糖浓度为1.0g/L,苯酚起始浓度为200mg/L时,CTS对苯酚的吸附平衡浓度可达13.06mg/g。Langmuir模型和Freundlich模型均能较好地描述吸附平衡数据,线性关系均在0.98以上;吸附能自发进行,温度升高,苯酚的去除率下降,吸附反应为放热反应;拟一级速率方程比拟二级动力学方程能更好地模拟吸附动力学过程。
在一定条件下,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为季铵化试剂对壳聚糖进行季铵化改性,向其分子结构中引入季铵基团,得到了接枝度为90.1%的季铵化壳聚糖(HTCC)。用合成的HTCC为吸附剂,温度为298K、pH为10.0,当溶液中HTCC浓度为1.0g/L,苯酚起始浓度为200mg/L时,HTCC对水中苯酚的饱和吸附容量可达到75.10mg/g;吸附平衡数据能很好地符合Freundlich模型,线性关系在0.98以上,Langmuir模型仅为0.57;吸附为放热过程,且能自发进行:用拟二级速率方程模拟吸附动力学明显优于拟一级动力学方程。
通过吸附试验数据对比了CTS与HTCC对苯酚的吸附性能。HTCC对苯酚的最大平衡吸附量比CTS提高了4.75倍;CTS对苯酚的吸附以物理作用为主,而化学吸附对HTCC吸附苯酚的贡献较大。