图 2 生物炭对日落黄和亚甲基蓝的吸附动力学过程

分别用准一级(式(1))和准二级(式(2))动力学模型对吸附动力学数据进行拟合.

式中,t 为吸附时间(h),Qt 为 t 时刻的吸附量(mg·g-1),Qe 为吸附平衡时刻的吸附量

(mg·g-1),k1 为准一级反应系数(h-1),k2 为准二级反应系数(mg·g-1·h-1)(Sun et al.,

2013;Chen et al., 2015).拟合结果(表 2)显示,通过准一级动力学模型拟合计算得到的 Qe

值远小于实验值,而通过准二级动力学模型拟拟合计算得到的 Qe 值与实验值非常接近.准二

级动力学模型拟合的 R2 显著高于准一级动力学模型,且均大于 0.97,显然准二级动力学方程

可以更好地描述生物炭吸附两种染料的全过程.准一级动力学通常适用于纯物理吸附的过程,

吸附速率和溶质的浓度成正比;准二级动力学拟合则基于限速步骤是化学吸附或物理化学吸

附的假设,吸附过程包含了电子的转移、交换和共有的作用,即形成了化合键(Ho,2006).因此,

可以初步判断生物炭对两种染料的吸附都包涵了化学作用.

表 2 动力学模型拟合参数

3.2 吸附平衡曲线

生物炭对日落黄与亚甲基蓝的吸附平衡曲线如图 3 所示.两种生物炭对阳离子染料亚

甲基蓝的吸附平衡曲线(图 3a)有相似的趋势,随着亚甲基蓝平衡浓度的增大,吸附量迅速增

大而后逐渐达到平衡;而生物炭对日落黄的吸附情况(图 3b)与亚甲基蓝有所不同,日落黄平

衡浓度大于 3000 mg·L-1 时两种生物炭对其的吸附量仍呈现逐渐上升的趋势.