CeO_2/Fe_2O_3/粉煤灰复合材料对直接湖蓝5B的有效吸附

摘要

以粉煤灰(fly ash,FA)为原料,通过酸改性和沉淀焙烧法制备的粉煤灰基复合材料(CeO_2/Fe_2O_3/FA)用于直接湖蓝5B(Direct sky blue 5B,DSB 5B)染料的吸附,考察了最佳吸附条件和吸附性能,探讨了吸附机理及复合吸附剂的再生。结果表明,水体pH、染料起始浓度、接触时间和振荡频率均对CeO_2/Fe_2O_3/FA吸附DSB 5B有影响;吸附30 min即可达到动态平衡,吸附量比FA增大近11倍。在不同温度和不同起始染料浓度下的吸附过程均能用准二级吸附速率方程精确描述。等温吸附数据符合Langmuir模型,所得饱和吸附量为263.16 mg·g^(-1),同时也较好地符合Dubinin-Radushkevich(D-R)模型,由此获得的平均吸附能(E)及由Arrhenius方程求得的表观活化能(Ea)值均表明吸附过程是由物理吸附、氢键作用和化学吸附共同控制,但化学吸附起主要作用。热力学参数ΔG°、ΔH°和ΔS°的结果表明复合材料对DSB 5B的吸附具有界面上混乱度增加的自发吸热性质。复合吸附剂能用很稀的NaOH溶液再生,且可至少重复使用3次。作为一种低值高效的新型吸附剂,CeO_2/Fe_2O_3/FA能用于高浓度染料废水中DSB 5B的有效去除。