颗粒活性炭吸附染料的类分形动力学特征的研究

作者：王毅力; 于富玲; 王东升; 葛小鹏

来源：环境科学学报, 2005, 25(5): 643-649.

DOI：10.3321/j.issn:0253-2468.2005.05.013

• 颗粒活性炭
• 吸附染料
• 活化能
• 类分形动力学特征
• 非整数有效反应级数

建立了复杂分子吸附反应时指数h与分形子谱维数ds、分形介质的表面分形维数Ds的关系式.对吸附动力学数据的模拟表明,不同温度下6种染料在颗粒活性炭表面的吸附过程符合非线性动力学.吸附速率一般随着温度的升高而增加,反应活化能在0.20～1.75 kJ·mol-1之间.上述反应为快速反应.进一步分析表明,该吸附过程具有类分形动力学特征,吸附反应的逐时速率系数k与反应时间t呈指数关系;相应的分形子谱维数ds＜2.随着染料的初始浓度的增加,ds也随之增加,而h和k0值通常会随之降低.吸附3种酸性染料时,h和k0值在本实验的温度范围内均随着温度的升高而增加;其它3种直接性染料也大都呈现h随着温度的升高而增加的趋势.上述吸附反应中有效反应级数x也与ds、Ds有关,呈现分数反应级数.

• 单位
  中国科学院生态环境研究中心; 北京林业大学; 省部共建森林培育与保护教育部重点实验室