茶叶渣对水溶液中Cu^(2+)的吸附研究

摘要

为研究茶叶渣对水溶液中Cu2+的吸附及其机理,利用台湾高山茶叶渣对水溶液中Cu2+进行了吸附实验,考察pH、吸附时间、反应温度、Cu2+初始浓度等因素对吸附效能之影响。实验结果表明:台湾高山茶叶渣对Cu2+有很好吸附效果,吸附平衡时间约为60 min;随着反应温度增加,对Cu2+的吸附效能逐渐提高。在固定初始Cu2+浓度、吸附时间、震荡转速及反应温度下,pH会影响茶叶渣对Cu2+的吸附效能,pH 4时吸附效果最佳。对Cu2+的吸附效能均可使用Langmuir与Freundlich等温吸附方程式进行推估,但比较相关系数,前者较后者有更佳的推估能力;分别计算30℃、40℃和50℃下的吸附热力学参数,对应的吉布斯自由能(ΔG0)均为负,表明该反应自发进行;焓变(ΔH0)>0,证实该反应为吸热反应;熵变(ΔS0)>0,说明该吸附反应是熵增的过程;茶叶渣吸附前后的红外谱图分析,表明物理吸附为茶叶渣吸附Cu2+的主要机制。