不同粒级煤胶体对汞的吸附热力学

薛杨¹，邱素芬¹，许端平¹，赵晓亮^1,2，李佳慧¹，刘嘉欣¹

1. 辽宁工程技术大学环境科学与工程学院2. 辽宁省煤炭资源安全开采与洁净利用工程研究中心

摘 要：采集煤样并提取煤胶体,通过分批实验研究其对汞的吸附热力学特性。结果表明:温度和粒径都能显著影响煤胶体对汞的吸附作用,随温度的升高、粒径的减小,煤胶体对汞的吸附量均增大。煤胶体对汞的吸附过程可用吸附-分配复合模型较好的描述,这说明汞在煤胶体上的吸附并不是单一的表面吸附或分配作用,而是这两种吸附作用的叠加。其中,0²,2⁵μm的煤胶体对汞的吸附以表面吸附为主,而汞在5¹0μm的煤胶体上的吸附则主要是分配作用。另外,温度越高、煤胶体的粒径越小,分配作用在煤胶体对汞的吸附中的贡献越小,表面吸附的贡献越大。吸附反应的ΔG⁰为负值,ΔH在24.5⁸6.1 k J/mol,ΔS为正值,说明煤胶体对汞的吸附可自发进行,为吸热反应,吸附过程中系统的混乱度增加。汞在0²μm煤胶体上以化学吸附为主,而在2⁵和5¹0μm的煤胶体上则主要为物理吸附。

关键词：煤胶体;汞;吸附热力学;等温吸附;