M g-HAP-HA复合吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能研究

郑 瑶，苏可心，薛田田，李静萍

（兰州交通大学化学与化工学院，兰州 730070）

亚甲基蓝（MB）是一种重要的有机合成噻嗪类染料，易溶于水，溶液呈碱性，有毒性［1］.在印染行业用于麻、蚕丝织物、纸张、生物、细菌组织的染色，竹、木的着色及墨水和色淀的制造等.亚甲基蓝印染废水具有水体量大、色纯度高、有机污染物浓度高［2］等特点，且具有一定的抗氧化、抗生物降解性，含亚甲基蓝工业废水地排放造成了自然界水体的污染.因此需要寻找一种高效率、低能耗、低经济成本、绿色安全的废水处理方法.

目前，国内外印染废水处理的方法有多种多样，其中包括微生物法、混凝法、化学沉淀法、氧化法、吸附法及膜分离法等［3］.其中吸附法因操作便捷、能耗低、所需工艺条件简单而被广泛应用［4］.

羟基磷灰石（HAP）是一种环境友好型材料，对污染物有良好的吸附能力［5］.此外，HAP还具有制备工艺简单［6-7］、成本低、原料来源广等优势，但也存在分散性不好、吸附时易团聚的缺陷.腐植酸（HA）［8］是一类广泛存在于自然界中的高分子有机混合物，有良好的吸附性能并具有胶体性质［9-10］，在水溶液中有很好的分散性，因此可与HAP进行复合，制成的复合吸附剂，可以改善HAP的团聚问题.

为了充分利用本土资源，本文采用的原料腐植酸从甘肃天祝褐煤中提取制得.本课题组将腐植酸（HA）与掺镁羟基磷灰石（Mg-HAP）复合制备出一种新型的Mg-HAP-HA复合吸附剂，对Mg-HAPHA、HA、Mg-HAP3种吸附剂吸附亚甲基蓝的效果、影响因素进行了探究，并对吸附了亚甲基蓝的Mg-HAP-HA复合吸附剂，进行解吸脱附再生性能实验.通过吸附动力学实验，确定了Mg-HAP-HA复合吸附剂对亚甲基蓝的吸附动力学模型.

1 实验部分

1.1 实验试剂及仪器

本文所需实验试剂及仪器如表1～2所列.

表1 实验试剂Tab．1 List of reagents used in the experiment

1．2 M g-HAP-HA的制备

1.2.1 腐植酸的提纯

称取20 g腐植酸钠置于500 mL烧杯中，加入400 mL蒸馏水，充分搅拌至腐植酸钠全部溶于水，用2 mol／L的H2SO4溶液调节pH值至1～2左右后，有大量的絮状沉淀物生成，即为腐植酸.静置12 h后，将得到的腐植酸沉淀过滤并用去离子水洗涤至滤液中无SO2-4出现为止，80℃条件下烘干，充分研磨后过200目筛，记为HA.

表2 实验仪器Tab．2 List of apparatuses used in the experiment

1.2.2 羟基磷灰石的制备

以 Ca（NO3）2·4H2O、Mg（NO3）2·6H2O、（NH4）2HPO4为反应物，采用共沉淀法制备羟基磷灰石.在烧杯中加入250 mL 0.5 mol／L的Ca（NO3）2，再将150 mL（NH4）2HPO4缓慢滴加至 Ca（NO3）2溶液中（Ca:P摩尔比为5:3）.用氨水调节溶液的pH为10，搅拌0.5 h，在70℃温度下陈化8 h后，将产物抽滤、洗涤至pH不变，90℃下烘干，充分研磨后过200目筛，标记为HAP.

1.2.3 掺镁羟基磷灰石的制备

将羟基磷灰石通过加入Ca（NO3）2·4H2O和Mg（NO3）2·6H2O混合溶液的方法，掺入镁离子.在500 mL烧杯中加入 250 mL 0.5mol／L的 Ca（NO3）2，再将 150 mL（NH4）2HPO4缓慢滴加至 Ca（NO3）2中.表3是根据Mg:Ca的10种不同摩尔比配制，保持（Mg+Ca）:P摩尔比为5:3制备掺镁羟基磷灰石.用氨水调节溶液的pH为10左右，搅拌30 min，在70℃下陈化8 h后，将产物抽滤、洗涤至pH中性不变，90℃条件下烘干，充分研磨后过200目筛，记为Mg-HAP.

表3 不同M g：（Ca＋Mg）摩尔比配制M g-HAP用料表Tab．3 Materials for preparing M g-HAP w ith different Mg：（Ca＋M g）molar ratio

1.2.4 Mg-HAP-HA复合吸附剂的制备

用不同Mg:（Ca+Mg）摩尔比的掺镁羟基磷灰石对亚甲基蓝进行吸附试验，得出Mg:（Ca+Mg）摩尔比为0.2的掺镁羟基磷灰石吸附效果最佳，将其与腐植酸进行不同质量比的复合，制备出掺镁羟基磷灰石-腐植酸复合吸附剂.

称取一定质量的腐植酸置于1 000 mL烧杯中，加入500 mL蒸馏水，超声分散0.5 h.按照不同的复合质量比（见表4）加入掺镁羟基磷灰石，机械搅拌24 h后，过滤洗涤，90℃条件烘干，得到掺镁羟基磷灰石-腐植酸复合吸附剂，记为Mg-HAP-HA.

表4 Mg-HAP-HA质量比Tab．4 M g-HAP-HA mass ratio

将不同质量比的Mg-HAP-HA复合吸附剂各0.1 g对亚甲基蓝溶液进行吸附试验，亚甲基蓝初始浓度为250 mg／L，在25℃下，等温吸附120 min，所得到的吸附结果如图1所示，即复合质量比为0.55:0.45的11号Mg-HAP-HA复合吸附剂对亚甲基蓝的吸附率最高，达到98.79%，将其记为Mg-HAP-HA11.从图1可以看到当Mg-HAP:HA复合质量比较低时，吸附率也较低，这是因为HA对亚甲基蓝吸附能力低于Mg-HAP.随着复合质量比增大，吸附率提高，到Mg-HAP-HA11时吸附率最大，继续增大复合比，吸附率开始下降，是由于Mg-HAP含量比较高，导致复合吸附剂分散性变差，容易在水中沉聚.

图1 不同复合质量比Mg-HAP-HA对亚甲基蓝吸附率的影响Fig．1 Effect of Mg-HAP-HA on methylene blue adsorption rate

1．3 单因素实验探究吸附MB的影响因素

在具塞锥形瓶中加入一定质量的吸附剂和一定浓度的亚甲基蓝溶液，并在振荡器中恒速震荡吸附.分别改变吸附条件，即时间、温度、溶液pH、亚甲基蓝初始浓度和吸附剂投加量，进行不同吸附剂对亚甲基蓝的吸附性能实验.按照公式（1）、（2）计算吸附率、吸附量.

吸附率：

吸附量：

式中：C0为吸附质 MB的初始浓度，mg／L；Ce为吸附平衡浓度，mg／L；V为吸附质 MB的溶液体积，mL；m为吸附剂投加量，mg.

1.3.1 吸附时间

准确称取HA、Mg-HAP、Mg-HAP-HA113种吸附剂各0.1 g，置于250 mL具塞锥形瓶中，分别加入50 mL浓度为250 mg／L的亚甲基蓝溶液，调节溶液pH为6，在35℃条件下，恒温振荡吸附240 min，每间隔30 min离心后，取上清液，测定吸光度值，计算吸附率.讨论吸附时间对3种吸附剂吸附亚甲基蓝的影响.

1.3.2 吸附pH

准确称取HA、Mg-HAP、Mg-HAP-HA113种吸附剂各0.1 g，置于250 mL具塞锥形瓶中，分别加入250 mg／L的亚甲基蓝溶液50 mL，调节溶液pH分别为1、2、3、4、5、6、7、8、9，在 35℃条件下，恒温振荡吸附120 min，离心后取上清液，测定吸光度值，计算吸附率.讨论pH对3种吸附剂吸附亚甲基蓝的影响.

1.3.3 吸附温度

准确称取HA、Mg-HAP、Mg-HAP-HA113种吸附剂各0.1 g，置于250 mL具塞锥形瓶中，分别加入250 mg／L的亚甲基蓝溶液50 mL，调节溶液pH为6，温度分别为 25，30，35，40，45，50℃，恒温振荡吸附120 min，离心后取上清液，测定吸光度值.讨论吸附温度对3种吸附剂吸附亚甲基蓝的影响.

1.3.4 吸附剂投加量

精确称量质量分别为 0.03，0.05，0.08，0.1，0.15，0.25，0.3 g的 HA、Mg-HAP、Mg-HAP-HA113种吸附剂，置于250 mL具塞锥形瓶中，分别加入250 mg／L的亚甲基蓝溶液50 mL，调节溶液pH为6，在35℃条件下，恒温振荡吸附120 min，离心后取上清液，计算吸附率.讨论吸附剂投加量对3种吸附剂吸附亚甲基蓝的影响.

1.3.5 亚甲基蓝初始浓度

准确称取HA、Mg-HAP、Mg-HAP-HA113种吸附剂各0.1 g，置于250 mL具塞锥形瓶中，分别加入浓度为100，150，200，250，300，350，400 mg／L的亚甲基蓝溶液50 mL，调节溶液pH为6，在35℃条件下，恒温振荡吸附120 min，离心后取上清液，测定吸光度值.讨论亚甲基蓝的初始浓度对3种吸附剂吸附亚甲基蓝吸附率的影响.

1.4 吸附剂的解吸脱附循环再生实验

将饱和吸附亚甲基蓝后的Mg-HAP-HA11复合吸附剂干燥后，加入到不同脱附剂溶液中进行脱附，待溶液中亚甲基蓝浓度不再增大时，复合吸附剂经离心后，测定其吸光度，计算其脱附率.离心后的复合吸附剂经蒸馏水洗涤干燥，重复解吸脱附循环再生实验.

1.5 吸附亚甲基蓝的动力学实验

准确称取HA、Mg-HAP、Mg-HAP-HA113种吸附剂各0.1 g，置于250 mL具塞锥形瓶中，分别加入250 mg／L的亚甲基蓝溶液50 mL，调节溶液pH为6，在 35℃条件下，恒温振荡 30，60，90，120，150，180，210，240 min后，离心取上清液，测定吸光度值，计算吸附量.分别用公式（3）、（4）和（5）对所得到的实验数据进行拟合.

1）准一级动力学模型

众多影响因素中只存在一种因子决定反应速率称为准一级动力学，吸附剂表面只有一种反应位点，其用于液相的直线型方程式为［11］

式中：qe为平衡吸附量，mg／g；qt为 t时刻的吸附量，mg／g；k1为一级吸附速率常数，L／min．

2）准二级动力学模型

准二级动力学模型是基于假设吸附速率受化学吸附机理的控制，其直线型表达式为

式中：qe为平衡吸附量，mg／g；k2为二级吸附速率常数，g／（mg·min）；qt为 t时刻的吸附量，mg／g.

3）Weber-Morris内扩散模型

式中：qt为t时刻吸附量；C为液膜的厚度；kid为颗粒内扩散速率常数．

2 讨论与分析

2.1 样品表征测试方法

2.1.1 SEM分析

图2中（a）、（b）为HA的低倍镜和高倍镜图，图3中（a）、（b）为Mg-HAP的低倍镜和高倍镜图，图4中（a）、（b）为 Mg-HAP-HA11复合吸附剂的低倍镜和高倍镜图.

从图2中可以看到HA表面结构粗糙，呈现出较大的块状结构.从图3中可以看到其与HA的SEM图有显著差异，呈现出较小的颗粒状结构，表面结构更加粗糙、有明显的孔隙结构、比表面积较大.从图4中可以看到Mg-HAP和HA复合后的Mg-HAP-HA11吸附剂的SEM图，跟HA和Mg-HAP的SEM图相比，表面变的更加粗糙、孔洞数目增多、比表面积更大.

图2 HA的SEM 图Fig．2 SEM image of HA

图3 M g-HAP的 SEM 图Fig．3 SEM image of Mg-HAP

2.1.2 FT-IR分析

图5为HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA113种吸附剂的FT-IR图.

图5 HA、M g-HAP和M g-HAP-HA11复合吸附剂的FTIR图Fig．5 FT-IR images of the HA，Mg-HAP，and M g-HAPHA 11 com posite adsorbent

由于HA物质中含有丰富的活性基团，这些基团之间会互相影响，使原本的吸收峰发生位移或被掩盖，但根据其位置仍可确定部分基团［12］.在3 400 cm-1附近出现的宽峰是氢键缔合OH和游离OH的氢键伸缩振动峰.HA的特征吸收峰出现在1 600 cm-1和1 365 cm-1处，1 600 cm-1附近出现的吸收峰，为芳香族C=C拉伸振动以及-COOH中的C=O伸缩振动［13］，1 365 cm-1处出现的一组吸收峰，主要包括有COO-对称吸收峰和脂肪末端CH3弯曲振动［14］.780 cm-1处出现的较弱吸收峰，为苯环中CH面外弯曲振动吸收峰，在HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA11的谱图上，可以看到1 050 cm-1和570 cm-1附近出现的两组峰是PO3-4的特征吸收峰［15］，表明Mg-HAP与HA复合成功.

图 4 Mg-HAP-HA 11的 SEM 图Fig．4 SEM image of Mg-HAP-HA 11

2.1.3 XRD分析

图6为HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA113种吸附剂的XRD图.

图6 HA、Mg-HAP和M g-HAP-HA11的XRD图Fig．6 XRD images of HA，M g-HAP and M g-HAP-HA11 composite adsorbent

图6 中可观察到HAP、Mg-HAP、Mg-HAP-HA11在2θ为26.2°，Mg-HAP、Mg-HAP-HA11在 2θ为 32°附近的位置处，出现了和HA相对应的衍射峰，表明Mg（II）与HAP，Mg-HAP与 HA已成功复合.但是衍射峰强度不够高，可能是Mg（II）的掺杂导致其晶格缺陷变大，这种晶格的缺陷会使比表面积进一步增大，使得吸附能力提高［16-17］.在HA的XRD图谱上可以看到19.8°～24.8°有一条比较宽的衍射峰，为HA的晶面衍射峰，但是峰强度较低，这是因为HA在形成的过程当中，其结构内的芳环可能会发生有序排列，从而形成某种晶体结构［18］.

2.2 实验结果与讨论

2.2.1 吸附时间

HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA113种吸附剂对亚甲基蓝的吸附率随时间变化关系，如图7所示.

图7 时间对MB吸附率的影响Fig．7 Effect of time on adsorption rate of MB

图7 中，在0～120 min之间，随着时间的增加，Mg-HAP和Mg-HAP-HA11比HA吸附率数值大，3种吸附剂对亚甲基蓝的吸附率，在吸附时间为120 min时最大，120 min后，HA、Mg-HAP和 Mg-HAP-HA11吸附率数值基本保持不变，不随时间而变化.在吸附开始阶段，溶液中亚甲基蓝分子较多，吸附剂表面还存在许多的吸附活性位点未被反应占据，因此，吸附率迅速增大.当亚甲基蓝浓度逐渐降低后，吸附剂的吸附活性位点减少，最终达到吸附平衡.

2.2.2 吸附pH

HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA11在不同pH值条件下，吸附亚甲基蓝的吸附率，如图8所示.

图8 p H对MB吸附率的影响Fig．8 Effect of pH on adsorption rate of MB

从图8中可以看到在pH为1～6时，3种吸附剂对亚甲基蓝的吸附率逐渐增大.当pH继续增大，HA和Mg-HAP-HA11对亚甲基蓝的吸附率开始减小，而Mg-HAP对亚甲基蓝的吸附率仍在增大，但增加幅度较小.当溶液pH值较小时，吸附剂表面带正电，会与亚甲基蓝产生静电斥力.同时溶液中含有大量的H+，会与其形成竞争吸附［19］，这个状态下吸附剂对亚甲基蓝的吸附率会降低.随着溶液酸碱值增大，H+浓度降低，吸附剂电负性增加，吸附率开始逐渐升高.而当溶液处于碱性环境时，会破坏HA表面的酸性基团，使得吸附率开始下降.因此，选择6作为最佳吸附pH值.

2.2.3 吸附温度

HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA11在不同温度下对亚甲基蓝的吸附结果，如图9所示.当温度升高，所研究的3种吸附剂的吸附率都有不同程度地提高，温度的升高能够使亚甲基蓝分子运动加快，增加了与吸附剂碰撞的机率，有利于吸附过程地进行.根据实验结果可知，在温度由35℃提升至50℃，HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA113种吸附剂对亚甲基蓝的吸附率分别由89.38%、32.12%、98.79%提升至96.82%、42.74%、99.29%.其中Mg-HAP-HA11和HA的吸附率提升并不明显，是因为其本身对亚甲基蓝的吸附能力较强，在35℃时已经吸附了大量的亚甲基蓝，而Mg-HAP在35℃吸附率仅有32.12%，溶液中尚有大量的亚甲基蓝，升高温度，吸附率仍有明显提升.因此，选择35℃作为最佳吸附温度.

图9 温度对MB吸附率的影响Fig．9 Effect of temperature on adsorption rate of MB

2.2.4 吸附剂投加量

HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA11在不同投加量条件下对亚甲基蓝的吸附率，如图10所示.随着吸附剂投加量地增加，吸附率明显增大.其中Mg-HAPHA11和HA在投加量为0.1 g时，对亚甲基蓝的吸附率分别为98.79%和89.38%，继续增加吸附剂投加量，由于溶液中剩余的亚甲基蓝分子数目较少，吸附率基本不变.而Mg-HAP在投加量为0.1 g时对亚甲基蓝的吸附率仅为32.12%.因此，选择0.1 g作为吸附剂的最佳投加量.

图10 投加量对MB吸附率的影响Fig．10 Effect of dosage on adsorption rate of MB

2.2.5 吸附质的初始浓度

HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA11吸附不同浓度亚甲基蓝溶液的吸附率，如图11所示.在初始浓度较低时，HA和Mg-HAP-HA11在亚甲基蓝浓度为100～200 mg／L时，吸附率均保持在90%以上，其中Mg-HAP-HA11相较于HA和Mg-HAP吸附效果最佳.而随着亚甲基蓝浓度的增大，吸附率开始下降，原因是由于吸附剂投加量保持不变，吸附剂活性位点不变，而亚甲基蓝浓度却在增大，亚甲基蓝分子不能完全被吸附，吸附率开始下降，因此，选择亚甲基蓝的最佳浓度为250 mg／L.

图11 吸附质的初始浓度对MB吸附率的影响Fig．11 Effect of initial adsorbate concentration on adsorption rate of MB

2.2.6 吸附剂的解吸脱附再生实验

图12（a）为选取4种脱附剂对Mg-HAP-HA11复合吸附剂进行的脱附实验，从图中可看出，采用甲醇和乙酸（9:1）的混合液的脱附效果最好，首次脱附后对MB的吸附率达到了85.88%.选取甲醇和乙酸（9:1）的混合液作为脱附剂对Mg-HAP-HA11复合吸附剂进行脱附再生实验，结果如图12（b）所示，从图中可看出，在经过3次循环再生试验后，Mg-HAPHA11仍保持有较高的吸附性能，对亚甲基蓝的吸附率维持在60%以上，进行第4次循环再生时，吸附率仅有42.64%，吸附性能明显降低，由此说明，Mg-HAP-HA11对亚甲基蓝的吸附主要为化学吸附，在进行多次解吸脱附循环使用后，吸附性能变差.

图12 M g-HAP-HA11循环再生实验Fig．12 Cyclic regeneration experiment of Mg-HAP-HA 11

2.3 吸附亚甲基蓝的动力学

HA、Mg-HAP和Mg-HAP-HA113种吸附剂对亚甲基蓝的吸附量随时间的变化关系，如图13所示.从图13中可以看到，在30～120 min内，吸附量的上升速度较快，在120 min后，吸附量增加速度变慢，180 min后吸附量基本不再增加，吸附达到平衡.

将上述实验数据，分别用准一级和准二级动力学方程进行拟合，拟合结果如图14所示，相关参数见表5.从表5可以看出，由准二级动力学方程拟合所得到的线性相关系数R2为0．999 4，大于准一级动力学方程拟合得到的R2，同时由准二级吸附速率方程拟合得到的 qe，c为 128.87 mg／g，与实验所得到的 qe（123.49 mg／g）更为相近.所以该吸附过程更符合准二级动力学模型，准二级动力学模型认为化学吸附为整个吸附过程的决速步骤，因此，Mg-HAPHA11对亚甲基蓝的吸附过程主要为化学吸附.

表5 吸附亚甲基蓝的动力学方程回归参数表Tab．5 Regression parameters of kinetic equation for adsorption of MB

图14 吸附亚甲基蓝的动力学方程回归图Fig．14 Regression of order kinetic equations for adsorption of MB

将上述实验数据用Weber-Morris方程进行拟合，如图15所示.从图15中可看到，Mg-HAP-HA11对亚甲基蓝的吸附结果拟合得到的两条直线并没有经过原点，表明了该吸附过程不是由单个的颗粒内扩散步骤所控制.吸附亚甲基蓝的Weber-Morris内扩散模型参数表见表6.从表6可以看出kid1＞kid2，表明吸附开始阶段的吸附速率较快.在吸附开始时，亚甲基蓝首先从溶液中向吸附剂表面扩散，此时溶液中亚甲基蓝浓度较高，扩散阻力较小，并且吸附剂表面有大量的未反应的活性位点，亚甲基蓝分子首先被吸附到吸附剂表面，当吸附剂表面的活性位点被全部占据后，亚甲基蓝开始由吸附剂外表面向吸附剂内部扩散，内表面的吸附开始控制整个吸附步骤.

表6 吸附亚甲基蓝的W eber-M orris内扩散模型参数表Tab．6 Parameters of W eber-M orris internal diffusion model for adsorbing methylene blue

图15 吸附亚甲基蓝的Weber-M orris内扩散模型Fig．15 Regression of order kinetic equations for adsorption of methylene blue

2.4 吸附亚甲基蓝机理分析

为了进一步探讨Mg-HAP-HA11对亚甲基蓝的吸附机理，对吸附亚甲基蓝后的Mg-HAP-HA11复合吸附剂进行了FT-IR以及XRD表征，如图16和图17所示.

2.4.1 FT-IR分析

从图16可以看到，吸附亚甲基蓝后的Mg-HAPHA11复合吸附剂，处于3 420 cm-1处的-OH伸缩振动吸收峰强度变低，峰面积增大并且出现了位移，说明-OH基团参与了吸附.在吸附MB后的红外谱图中出现了两个新的特征峰，1 332 cm-1处，归属于NCH3的伸缩振动，1 230 cm-1处，归属于MB上的C=N伸缩振动，说明MB分子被吸附至Mg-HAP-HA11复合吸附剂表面［20-21］.而原本处于 1 050 cm-1、556 cm-1处的PO34-特征吸收峰，785 cm-1芳环CH面外变形振动吸收峰，均有不同程度的位移，说明在对亚甲基蓝的吸附过程中，有较多的基团参与反应.Mg-HAP-HA11表面含有大量的羟基、羧基等活性官能团，在pH为6时，吸附剂表面电负性数值增大，利用静电引力把阳离子染料亚甲基蓝吸附到其表面后，吸附剂表面官能团与亚甲基蓝中的N+会形成氢键吸附［22-23］.同时亚甲基蓝可以与吸附剂含有的芳香环结构通过π-π相互作用被吸附［24］.

图16 M g-HAP-HA 11吸附亚甲基蓝前后的FT-IR图Fig．16 FT-IR images before and after methylene blue adsorp tion by M g-HAP-HA 11

2.4.2 XRD分析

图17是Mg-HAP-HA11复合吸附剂吸附MB前后的XRD图谱，从图中可以看到，Mg-HAP-HA11复合吸附剂未吸附MB前，在26.2°和32°附近的位置处出现了相对应的羟基磷灰石的衍射峰，而吸附后，仅在25°左右有一个包峰，为腐植酸的晶面衍射峰，峰形较差，表明Mg-HAP-HA11复合吸附剂在吸附MB过程中破坏了原有的晶体结构.这是因为MB是有机染料，在吸附过程中，不会发生离子交换或溶解沉淀等反应而生成新的物相，吸附后并未出现新的特征衍射峰.同时，根据吸附MB前后的FT-IR图分析得到，吸附剂表面官能团与亚甲基蓝中的N+会形成氢键吸附，且MB可以与吸附剂含有的芳香环结构通过π-π相互作用被吸附.综上所述，可以推断出Mg-HAP-HA11对MB的吸附过程主要是吸附剂表面的活性基团起主要作用.

图17 Mg-HAP-HA 11吸附亚甲基蓝前后的XRD图Fig．17 XRD images before and after methylene blue dsorption by M g-HAP-HA11

3 结论

1）Mg-HAP-HA11复合吸附剂对亚甲基蓝的吸附，在120 min时达到吸附平衡，当亚甲基蓝浓度为250 mg／L，吸附剂投加量为0.1 g，温度为35℃，pH值为6时，吸附效果最好，吸附率可达到98.79%，吸附量可达到123.49 mg／g.

2）选用4种脱附剂对Mg-HAP-HA11复合吸附剂进行脱附，其中甲醇和乙酸（9:1）混合液的脱附效果最佳，可有效循环吸附3次.

3）对Mg-HAP-HA11吸附亚甲基蓝的吸附过程进行了动力学分析，Mg-HAP-HA11对亚甲基蓝的吸附符合准二级动力学模型.

4）对吸附亚甲基蓝后的Mg-HAP-HA11进行了XRD以及FT-IR表征，通过分析，可以推断出Mg-HAP-HA11对亚甲基蓝的吸附主要为物理吸附、静电吸附、氢键作用以及π-π键相互作用.