Fe3O4@C@PAM材料对Pb2+的吸附实验

7.3.2.1 Pb²⁺标准工作曲线的绘制

配制浓度分别为0mg/L、1mg/L、3mg/L、5mg/L、7mg/L、9mg/L、12mg/L、15mg/L的Pb²⁺溶液，分别取25mL溶液置于25mL比色管中，分别测量不同浓度的Pb²⁺溶液的吸光度A，结果见表7-3。

表7-3 标准工作曲线数据

绘制标准工作曲线（见图7-5）并求出线性方程为y=0.0187c+0.0085，相关系数R²=0.99743。

图7-5 Pb²⁺溶液标准工作曲线

7.3.2.2 pH值对吸附效果的影响

配制50mg/L的Pb²⁺溶液500mL，从中分别取25mL加入到6支25mL比色管中，将Pb²⁺溶液的pH值分别调节为2、3、4、5、6、7，然后在6支比色管中分别添加20mgFe₃O₄@C@PAM，室温下超声处理2min，振荡1h，振荡后用磁铁吸住磁性材料，取上层清液过滤，测其吸光度A，结果见表7-4。

表7-4 pH值与吸附量关系数据

以表7-4中pH值为横坐标，吸附量为纵坐标作图，如图7-6所示。

图7-6 pH值与吸附量的关系

由图7-6可以看出，pH值对吸附效果的影响较大，吸附量随着pH值升高逐渐增大；当pH值为6时，吸附量达到最大值，为22.225mg/g。当pH>6时，Pb²⁺发生水解，对测定有影响。所以，在下面的试验中，均以pH=6作为该方法的最优试验条件。

7.3.2.3 Fe₃O₄@C@PAM用量对吸附效果的影响

配制50mg/L的Pb²⁺溶液500mL，从中分别取25mL加入到7支25mL比色管中，将Pb²⁺溶液的pH值调节为6，然后在7支比色管中分别添加15mg、20mg、25mg、30mg、35mg、40mg、50mgFe₃O₄@C@PAM，在25℃温度下超声处理2min，振荡1h，振荡后用磁铁吸住磁性材料，取上层清液过滤，测其吸光度A，结果见表7-5。

表7-5 Fe₃O₄@C@PAM用量与吸附量的关系数据

由表7-5中数据作图，如图7-7所示。(www.xing528.com)

图7-7 Fe₃O₄@C@PAM用量对吸附量和吸附率的影响

由图7-7可知，在pH值条件已优化的情况下，随着吸附剂用量的增大，吸附率逐渐增加，吸附量逐渐减小，然而在Fe₃O₄@C@PAM用量达到35mg以后，虽然吸附率有所增大，但是变化不大，趋于平缓，所以为了保证一定的吸附量和吸附率，本试验选择Fe₃O₄@C@PAM的最佳加入量为35mg。

7.3.2.4 振荡时间对吸附效果的影响

配制50mg/L的Pb²⁺溶液500mL，从分别取25mL加入到8支25mL比色管中，将Pb²⁺溶液的pH调节为6，然后在8支比色管中加入35mgFe₃O₄@C@PAM，在25℃温度下超声处理2min，振荡时间分别为15min、30min、45min、60min、75min、90min、105min、120min，振荡后用磁铁吸住磁性材料，取上层清液过滤，测其吸光度A，结果见表7-6。

表7-6 振荡时间与吸附量的关系数据

以表7-6中振荡时间为横坐标，吸附量为纵坐标作图，如图7-8所示。

图7-8 振荡时间与吸附量的关系

由图7-8和表7-6可知，在pH值、Fe₃O₄@C@PAM用量条件已优化的情况下，Fe₃O₄@C@PAM吸附Pb²⁺的吸附量随着振荡时间的延长而变大，当吸附时间达到75min时，再增加振荡时间，吸附量变化已经很小，所以选择最佳的振荡时间为75min，此时的吸附量约为54.76mg/g。

7.3.2.5 初始浓度对吸附效果的影响

取7支25mL比色管，在各比色管中加入25mL配制好的不同浓度c₀的Pb²⁺标准溶液，调节pH值为6，加入35mgFe₃O₄@C@PAM，在25℃温度下超声处理2min，振荡1h，振荡后用磁铁吸住磁性材料，取上层清液过滤，测其吸光度A，结果见表7-7。

表7-7 初始浓度对吸附量的影响关系数据

以表7-7中初始浓度c₀为横坐标，吸附量q_e为纵坐标作图，如图7-9所示。

图7-9 初始浓度与吸附量的关系

由图7-9可知，吸附量随着Pb²⁺标准溶液的初始浓度的增大而增大，当初始浓度达到120mg/L时，吸附量达到最大值，此后吸附量随着初始浓度增大而减小，故选择的Pb²⁺标准溶液的最佳初始浓度为120mg/L，此时的吸附量约为53.87mg/g。