磁场作用对磁性活性炭吸附性能的影响规律

作     者：张兵 李建军 武琳馨 

作者机构：安徽理工大学材料科学与工程学院安徽 淮南 安徽省煤基固体废弃物新材料通用技术研究中心安徽 淮南 

出 版 物：《化学工程与技术》 (Hans Journal of Chemical Engineering and Technology)

年 卷 期：2024年第14卷第4期

页      面：287-297页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主　　题：磁场效应 磁性吸附剂 吸附性能 活性炭 颗粒内扩散模型 

摘      要：为了研究磁场作用对磁性吸附剂吸附性能的影响规律,实验合成了磁性活性炭Fe3O4@AC,并研究其在磁场作用下对亚甲基蓝染料(MB)的吸附行为。结果表明,在磁场作用下Fe3O4@AC对MB的吸附效率较无磁场作用下显著提高,但比吸附容量提升不明显。磁场的磁场强度显著影响Fe3O4@AC的吸附性能,Fe3O4@AC的吸附容量随着磁场强度增加先增加后减小,当磁场强度为50 mT时,比吸附容量最高,达162.3 mg/g,较无磁场时提高7.2%,但其到达吸附平衡时间减少了40%左右。同时,磁场作用可显著提升Fe3O4@AC对MB的吸附选择性。磁场下的吸附过程受初始pH值、MB初始浓度等因素的影响有限。通过等温吸附模型、吸附动力学、颗粒扩散模型理论拟合,发现Fe3O4@AC对MB的吸附以化学吸附为主,符合准二级动力学方程。磁场作用未对吸附动力过程产生显著影响,但可促进颗粒扩散模型中的内扩散过程。