《表2 吸附动力学拟合参数》

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《香蕉皮改性材料对废水中二价Cd离子的吸附特性与机理》

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注:qe为吸附量；k1为一级吸附速率常数；k2为二级吸附速率常数；a、b为Elovich方程常数；Kp是颗粒内扩散速率常数；C是边界层常数。

如图5，改性前后的香蕉皮对Cd2+的吸附随时间变化趋势总体呈一致性，即先快后慢的趋势，这说明吸附过程严格受吸附材料的活性点位数量的控制[40-41]。即吸附前期吸附材料空闲活性点位数量多，因此吸附推动力很大。随着吸附时间的延长，水中Cd2+浓度逐渐减小，吸附材料表面的空闲活性点位变少，吸附传质推动力迅速减小，吸附速率逐渐下降并最终趋于饱和。改性前后2种材料分别在60和45 min达到了吸附平衡。对应的吸附量分别为36.38和83.69 mg/g，这说明香蕉皮改性后，无论是吸附速率还是吸附量，都得到了强化。为进一步探讨改性前后的香蕉皮对水中Cd2+的吸附过程，分别用一级动力学模型、准二级动力学模型、Elovich模型和粒子扩散模型对试验数据拟合，结果图5和表2。由结果可知，香蕉皮改性前后对Cd2+的吸附准二级动力学决定系数更高，且准二级动力学模型拟合的平衡吸附量（未改性38.526 mg/g，改性85.957 mg/g）与试验值（未改性37.07 mg/g，改性84.56 mg/g）更接近，说明准二级动力学模型比一级动力学模型能更好地拟合两种材料对水中Cd2+吸附过程，这表明改性前后的香蕉皮对Cd2+的吸附为物理-化学复合过程[30]。从Elovich模型拟合结果分析，改性后香蕉皮的a值明显高于改性前，b值正好相反，说明改性后香蕉皮的吸附速率更快，解吸速率更低[34]，因此，改性后的香蕉皮对Cd2+的吸附速率高于改性前，同时暗示了香蕉皮改性后，对Cd2+有更高的亲和力和更高的吸附势，这与Freundlich等温模型拟合结果一致。从粒子扩散模型拟合结果分析，改性后C值（28.241 kJ/mol）大于未改性（11.259 kJ/mol），说明改性后的香蕉皮对Cd2+的吸附受边界层影响更大，更倾向于表面吸附[42-44]。