《表4 不同水热炭的等温吸附模型参数和动力学模型参数》

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《微生物陈化可提升麦秆水热炭对Cd~(2+)吸附性能》

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注：K1为拟一阶动力学常数；K2为吸附速率常数；Qe，first是拟一级动力学方程拟合得到的吸附量；Qe，second为拟二级动力学方程拟合得到的吸附量；Qm为理论饱和吸附容量；KL为Langmuir方程常数，与吸附能有关；KF为代表Freundlich方程常数；n是Freundlich方程常数；AT和BT是Temkin

通过等温吸附和吸附动力学可以定量化地理解不同水热炭吸附Cd2+的过程，并从宏观上理解相关吸附机制。由图5和表4可知，Langmuir方程和Freundlich方程、Temkin方程对等温吸附数据的拟合系数都较高，其中，Langmuir模型（R2>0.988）对4种材料的拟合优于Freundlich模型和Temkin模型。这表明4种水热炭对Cd2+的吸附过程为单层均相吸附，水热炭介质较均匀。对比4种水热炭处理可以发现，WHC、WHC-M20、WHC-M40、WHC-M60的最大吸附量Qm分别是8.80、13.27、12.69、13.44 mg?g-1，随着陈化时间的增加逐渐增加。参数KL为Langmuir吸附平衡常数，它是吸附速率和解吸速率之比，反映了固体表面吸附能力的强弱，其值越大，水热炭和吸附质结合得越稳定。随着微生物陈化时间的增加，KL值也呈增加的趋势，说明水热炭和吸附质的结合更稳定。同时最大吸附量的拟合结果和动力学拟合结果一致，经陈化处理后的水热炭的吸附量增加。对于拟一级动力学拟合结果，拟合出来的Qe，first与实验得到的Qe，exp之间的误差为32%～57%，对于拟二级动力学拟合结果，拟合出来的Qe，second与实验得到的Qe，exp之间的误差为9%～17%。总的来说，4种原料都较好地符合拟一级动力学模型和拟二级动力学模型，其中拟二级动力学方程拟合系数更优（R2>0.86），且得到的Qe，second更接近实测值。