吸附平衡与动力学研究常用模型介绍.ppt

吸附平衡与动力学研究常用模型介绍程安国2011.3.18,主要内容,吸附平衡研究1Freundlichisotherm2Langmuirisotherm3二参数模型4三参数模型二.吸附动力学研究1一级动力学模型2二级动力学模型3W-M动力学模型4可逆反应一级动力学模型,吸附平衡研究常用模型,1Freundlichisotherm是一个经验方程，没有假设条件，方程形式如下：qe=KFce1/n线性化：logqe=logKF+logce,吸附平衡研究常用模型,Temkinisotherm(1)考虑温度对等温线的影响，方程形式与Freundlichisotherm类似假设：吸附热与温度呈线性关系模型方程：,吸附平衡研究常用模型,2Langmuirisotherm假设条件：单层表面吸附、所有的吸附位均相同、被吸附的粒子完全独立方程：qe=qmaxx线性化：,吸附平衡研究常用模型,qmax：吸附剂的最大吸附量，与吸附位有关，理论上讲与温度是无关的。KL=K0exp（-Ea/RT）可以通过不同温度的下的KL计算Ea，而后判断吸附过程是化学过程还是物理过程,吸附平衡研究常用模型,优点：（1）考虑了吸附剂表面和温度的影响（2）应用广泛，很多吸附过程符合这一模型（3）可以预测吸附剂的最大吸附量缺点：模型的假设条件与实际相差甚远，得到的信息存在较大误差。例如：硫酸铁改性活性氧化铝计算qmax=14.2mg/g连续实验吸附剂的吸附量可达22mg/g,二参数模型,Dubinin-Radushkevichisotherm(2)假设：认为吸附剂表面是不均匀的,吸附是吸附质填充吸附剂孔的过程。方程：Eo：为特征能量，由此可判断吸附过程为化学（Eo40kJ/mol)还是物理过程（Eo0.85Bt=0.4977-ln(1-F(t)F(t)0.85Bt=,动力学模型,TheWeberandMorrismodel(内扩散模型)(7)假设条件：（1）液膜扩散阻力可以忽略或者是液膜扩散阻力只有在吸附的初始阶段的很短时间内起作用（2）扩散方向是随机的、吸附质浓度不随颗粒位置改变（3）内扩散系数为常数，不随吸附时间和吸附位置的变化而变化方程：,动力学模型,一级可逆反应动力学模型假设条件：吸附过程是一级可逆反应机理平衡条件：,参考文献,(1)SorptionofHgfromaqueoussolutionsontocaricapapaya:applicationofisotherms(2)Abatementoffluoridefromwaterusingmanganesedioxide-coatedactivatedalumina(3)(4)(5)Biosorptionofnickelionsontosargasswightii:applicationoftwo-parameterandthree-parameterisothermmodels(6)Piecewiselinerregression:astatisticalmethodfortheanalysisofexperimentaladsorptiondatabytheintrapartical-diffusionmodel(7)Kineticsofadsorptiononcarbonfromsolutionenhancedfluorideremov