《表2 γ-AlOOH@SiO2/Fe3O4吸附Cu2+的动力学方程及参数》

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《磁性羟基氧化铝的制备及对水体中Cu~(2+)的吸附性能研究》

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注:1) Qt为t时吸附量，mg/g；Kp为内扩散速率常数，mg/（g·min1/2）；t为接触时间，min。

对吸附过程进行动力学分析，相关参数见表2。准一级反应动力学模型的R2较低（0.711 8），Qm模拟值（15.11 mg/g）与实验值（49.18 mg/g）相差太大，说明准一级反应动力学方程不适合用于描述γ-AlOOH@SiO2/Fe3O4吸附水体中的Cu2+。准二级反应动力学模型的R2较高（0.998 3），Qm模拟值（50.51mg/g）与实验值接近，表明准二级反应动力学方程适合用于描述γ-AlOOH@SiO2/Fe3O4吸附水体中的Cu2+，同时也说明该吸附过程为化学吸附[21]，该结论与前述热力学分析结果一致。吕双[22]指出，Fe3O4/TiO2比表面积为32.21m2/g，其对Cu2+的去除率为70%，该吸附过程为物理吸附。本研究中γ-AlOOH@SiO2/Fe3O4比表面积为26.53m2/g，对Cu2+的去除率高达95%以上，该吸附过程为化学吸附，不同的吸附机理解释了低的比表面积但拥有较高的去除率。通常采用粒子内扩散方程（见式 （5）） 来探讨吸附过程的限速步骤。吸附初始阶段是快速的外扩散和表面吸附，这个过程大概在30min内完成；第2阶段是由内表面扩散和孔扩散所引起的，被吸附的Cu2+沿着吸附剂的孔壁进一步向内部扩散，一部分Cu2+沿着孔道向内部扩散，在此过程中逐渐被吸附，由于材料本身的多孔结构不利于Cu2+快速扩散到孔结构的内部，因此这个过程相当缓慢；第3阶段是最终平衡阶段，在此阶段粒子内扩散速率减慢并最终达到平衡，Kp接近0mg/（g·min1/2）。前两个阶段的Kp分别为11.566 0、0.268 9mg/（g·min1/2），这也说明外扩散和表面吸附过程迅速，而内扩散速率相当缓慢。