[发明专利]一种分析氨基功能化磁性氧化石墨烯对废水中亚甲基蓝吸附机理的方法

权利要求书

1.一种分析氨基功能化磁性氧化石墨烯对废水中亚甲基蓝吸附机理的方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)水体中进行氨基功能化磁性氧化石墨烯对亚甲基蓝动力学吸附实验，分别采用拟一级动力学模型、拟二级动力学模型、颗粒内扩散模型和液膜扩散模型分析亚甲基蓝的吸附动力学数据，得到最优动力学模型，分析亚甲基蓝动力学吸附速率控制因素；

(2)水体中进行氨基功能化磁性氧化石墨烯对亚甲基蓝等温吸附实验，分别采用Langmuir等温线模型、Freundlich等温线模型和Temkin吸附等温线模型拟合吸附等温线，分别计算出Langmuir等温线模型、Freundlich等温线模型和Temkin吸附等温线模型的线性相关性，得到最优等温线模型；根据最优等温线模型计算出预设吸附温度下氨基功能化磁性氧化石墨烯对亚甲基蓝的最大吸附量；

(3)通过等温吸附实验，计算出氨基功能化磁性氧化石墨烯吸附亚甲基蓝过程的平衡热力学参数，其中平衡热力学参数包括标准吉布斯自由能变化ΔG⁰、标准焓变ΔH⁰和标准熵变ΔS⁰；根据平衡热力学参数确定氨基功能化磁性氧化石墨烯对亚甲基蓝吸附反应的热量传递方式；

(4)对吸附亚甲基蓝前的氨基功能化磁性氧化石墨烯和吸附亚甲基蓝后的氨基功能化磁性氧化石墨烯均进行FTIR光谱分析，结合步骤(1)的最优动力学模型确定氨基功能化磁性氧化石墨烯对废水中亚甲基蓝吸附机理。

2.根据权利要求1所述分析氨基功能化磁性氧化石墨烯对废水中亚甲基蓝吸附机理的方法，其特征在于：步骤(1)拟一级动力学模型的线性表达式为

ln(q_e-q_t)＝ln q_e，cal-k₁t

拟二级动力学模型的线性表达式为

颗粒内扩散模型的线性表达式为

液膜扩散模型

式中，q_e为吸附平衡时的吸附容量mg.g^-1；q_t为吸附时间为t时的吸附容量mg.g^-1；q_e,cal为拟合模型的理论平衡吸附容量mg.g^-1；k₁为拟一级动力学模型的速率常数min^-1；k₂为拟二级动力学模型的速率常数g.mg^-1.min^-1；k_id为颗粒内扩散模型不同阶段的速率常数mg.g^-1.min^-0.5；k_FD为液膜扩散速率常数min^-1；C为表示与边界层有关的常数mg.g^-1；C₁为液膜扩散模型常数g.mg^-1。

3.根据权利要求1所述分析氨基功能化磁性氧化石墨烯对废水中亚甲基蓝吸附机理的方法，其特征在于：最优动力学模型的确定方法：

分别计算拟一级动力学模型、拟二级动力学模型、颗粒内扩散模型和液膜扩散模型的拟合相关系数R²，拟合相关系数R²最接近于1的模型为最优等温线模型。