xxx毕业论文(设计)
3.2 吸附等温线
在温度一定的条件下，吸附量随吸附质平衡浓度而变化的曲线称为吸附等温线。
3.2.1 吸附等温模型
本论文运用Langmuir和Freundlich等温吸附模型来描述Cr(VI)溶液的吸附平衡。 (1)Langmuir等温吸附模型[22]
Langmuir等温吸附模型基于以下假设：固体表面由大量的吸附活性中心组成，当表面吸附活性中心全部被占满时，吸附量达到饱和值，吸附质在吸附剂表面呈单分子层分布，适用于各种浓度条件下。其线性表达式为：
ce/qe=ce/qm+(qmKL)-1 (6)
式中，ce为吸附后溶液中Cr(VI)的浓度，mg/L；qe为平衡吸附量，mg/g；qm为吸附剂理论最大吸附量，mg/g；KL为Langmuir吸附平衡常数，L/mg。
(2)Freundlich等温吸附模型[23]
Freundlich等温吸附模型为经验模型，描述的是多层吸附，在高浓度时吸附量会持续增加，它的假设条件是表面能不均匀，其表达式为：
lgqe=n-1lgce+lgKF (7)
式中，ce为吸附后溶液中Cr(VI)的浓度，mg/L；qe为平衡吸附量，mg/g； KF为吸附剂吸附能力；n为吸附剂与吸附质的亲和力。
Freundlich吸附等温式在溶液吸附中的应用十分普遍。根据Freundlich理论，KF代表了吸附剂的单位吸附能力；n-1表明吸附剂的吸附强度，n值越大，吸附性能越好。一般认为n值为2~10时，为易吸附；n值小于0.5时，为难以吸附。n值也常用于判断吸附过程的优惠性，当n>1时，是优惠吸附；n=1时，是线性吸附；n<1时是非优惠吸附。
3.2.2 实验方法及结果分析
将图3的实验数据代入Langmuir吸附等温方程(6)和Freundlich吸附等温方程(7)中，并以ce/qe对ce，lgqe对lgce作图，结果如图12和图13所示。
从图12、图13我们可以得出结论：
(1)经Langmuir拟合后得到的方程可知，板栗壳的最大吸附量为7.23 mg/g。 (2)Freundlich等温吸附式中参数n(板栗壳)=5.8>2，说明板栗壳生物炭有利于Cr(VI)吸附，属于易吸附过程。
(3) Langmuir与Freundlich等温吸附模型相比较，前者线性相关符合较好，相关系数大于0.99，因此Langmuir等温吸附模型更能很好的描述Cr(VI)在板栗壳上的吸附行为，板栗壳生物炭吸附过程类似于表面均匀的单分子层吸附，而在初始浓度为120 mg/L时，吸附量为7.58 mg/g，已大于Langmuir吸附方程拟合的最大吸附量qm，说明已经发生了多层吸附现象。
16
xxx毕业论文(设计)
987y = 0.1384x + 0.0795R2 = 0.9936ce/qe5432100102030ce40506070图12 Langmuir吸附等温模型
10.9y = 0.1723x + 0.6045R2 = 0.74480.80.70.6lgqe0.50.40.30.20.10-2-10lgce12图13 Freundlich吸附等温模型
4结论
本论文研究了板栗壳对于Cr(VI)的吸附性能，实验证明：
(1)pH值是影响板栗壳吸附Cr(VI)性能的最主要的影响因素，在强酸条件下对Cr(VI)的吸附效果好。虽然通过增加吸附剂用量、升高吸附温度、延长吸附时间可以提高吸附量，但对吸附效果影响不大。
(2)板栗壳吸附Cr(VI)的动力学实验表明，相同温度下准二级动力学模型的线性
17
xxx毕业论文(设计)
相关系数数值更接近于1，高于准一级动力学模型和颗粒内扩散模型的线性相关系数。由准一级计算出理论平衡吸附量为4.22 mg/g，由准二级方程计算出的理论平衡吸附量（qe ）为7.91 mg/g，准二级方程的计算结果和实际的平衡吸附量7.30 mg/g更为接近，可推测吸附剂对Cr(VI)的吸附规律遵循准二级动力学模型，吸附主要由化学吸附控制。
(3)随着平衡浓度的增加，吸附剂对Cr(VI)的吸附量增大。采用Langmuir等温吸附方程和Freundlich等温吸附方程对吸附等温线进行拟合可知，板栗壳的吸附过程更符合Langmuir等温吸附过程，因为板栗壳生物炭吸附过程类似于表面均匀的单分子层吸附，经Langmuir拟合后得到的方程可知，板栗壳的最大吸附量等于7.23 mg/g。经Freundlich拟合后，可知n=5.8>2，说明说明板栗壳生物炭有利于Cr(VI)吸附，属于易吸附过程。
(4)在吸附时间120 min，吸附剂投加量为8.0 g/L，pH值为2.0，Cr(VI)溶液初始浓度为60 mg/L，温度为30 ℃的条件下，板栗壳的吸附效果好，对Cr(VI)离子的吸附率达到99 .7%。
18
xxx毕业论文(设计)
参考文献
[1] 蔡宏道.环境污染与卫生检测 [ M ].北京:人民卫生出版社,1981,67-72.
[2] 轻工业部环境保护科学所,轻工业研究质量概况[ M ].中国环境科学出版社,1992,66-91. [3] H –P.GERMANN,JSI[J].TC.1995,79,82-85.
[4] (美)J·W·帕特森,工业废水处理技术手册[ M ].化学工业出版社,1993,54-92. [5] 赵振新等.Cr(VI)经口摄入的动物慢性毒性实验研究,环境与健康杂志[J].1988,2,28-30. [6] 胡望均.常见有毒化学品环境事故应急处理技术与监测方法[M] .北京:中国环境科学出版社, 1993, 75-77, 102-109.
[7] 周有英,无机盐工艺学[M].化学工业出版社, 1995,227.
[8] 金传良,郑连生.水质技术工作手册[M].北京:能源出版社,1989:85,149-229. [9] 周青龄,桂双林,吴菲.含铬废水处理技术现状及展望[J].2010(2):2-4 [10] 汪德进,何小勇.含铬废水处理的研究进展[J].安徽化工, 2007,33(1):12-13. [11] 有机污染物与生物炭的相互作用_吸附模型_机理和热力学_陈宝梁[C].2011(1):5-8 [12] Yuan J H.Xu R K,Zhang H. The forms of alkalis in the biochar produced from crop residues at different temperatures[J]. Bioresource Technology, 2011, 102（3）:3488-3497.
[13] Chen B, Chen Z. Sorption of naphthalene and 1-naphthol by biochars of orange peels with different pyrolytic temperatures [J]. Chemosphere, 2009, 76（1）:127-133.
[14] Qiu Y, Zheng Z,Zhou Z, et al. Effectiveness and mechanisms of dye adsorption on a straw-based biochar [J]. Bioresource Technology, 2009, 100（21）:5348-5351.
[15] Kasozi G N, Zimmerman A R, Nkedi-Kizza P, et al. Catechol and humic acid sorption onto a range of laboratory-produced black carbons（biochars）[J]. Environ. Sci. & Technol., 2010，44（16）:6189-6195.
[16] Lehmann J. A handful of carbon［J］. Nature, 2007, 447: 143-144.
[17] Chen B L, Zhou D D, Zhu L Z. 2008. Transitional 、adsorption and partition of nonpolar and polar aromatic contaminants by biochars of pine needles with different pyrolytic temperatures [ J ].Environmental Science and Technology, 42(14): 5137-5143.
[18] 国家环境保护局.水和废水监测分析方法.第四版[M].北京:中国环境科学出版社,2002.344-349. [19] 伍季,章银良,付有利.核桃的综合开发现状与利用前景［J］.食品工业,2006（4）:31-32． [20] 侯彦喜,邢建华.核桃草莓乳研究［J］.河南工业大学学报（自然科学版）,2006, 27（3）:81-83． [21］胡秋婵,王宁,符浩,等.苯胺-2,4-二氨基酚共聚物吸附水中Hg(Ⅱ ) 的动力学和热力学研究［J］.环境化学,2010,29( 6) :1043-1047.
[22] Langmuir I. The constitution and fundamental properties of solids and liquids [J]. Jnournal of America Chemical Society, 1916, 38(11): 221-2295.
[23] Freundlich H, Uber die adsorption in lasungen[J]. Journal of Physical Chemistry, 1906, 57:385.
19
xxx毕业论文(设计)
致谢
在本次论文设计过程中，感谢我的学校，给了我学习的机会，在学习中，xx
老
师从选题指导、论文框架到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。这篇论文是在xx老师的精心指导和大力支持下才完成的 感谢化学与环境学院所有授我以业的老师，没有这些年知识的积淀，我没有这么大的动力和信心完成这篇论文。感恩之余，诚恳地请各位老师对我的论文多加批评指正，使我及时完善论文的不足之处。
谨以此致谢最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢。
20