胡敏素对Pb^(2+)吸附的响应面优化及机理

作     者：王雅辉 邹雪刚 舒冉君 黄军磊 吕文英 姚琨 刘国光 WANG Ya-hui;ZOU Xue-gang;SHU Ran-jun;HUANG Jun-lei;LV Wen-ying;YAO Kun;LIU Guo-guang

作者机构：广东工业大学环境科学与工程学院广东广州510006 

基　　金：广东省自然科学基金(2015A030313483) 广东省教育厅特色创新类项目(2015KTSCX030) 广东省普通高校创新团队建设项目(自然科学)(2015KCXTD007) 

出 版 物：《中国环境科学》 (China Environmental Science)

年 卷 期：2017年第37卷第5期

页      码：1814-1822页

摘      要：采用Box-Behnken响应面优化实验设计对胡敏素吸附去除水中Pb^(2+)的过程进行了优化,设定吸附时间、吸附剂用量、pH值、温度和Pb^(2+)初始浓度5个影响因素,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定了最优吸附条件,对吸附过程的等温模型、热力学特性及吸附机理进行了研究.研究表明吸附剂用量、pH值、温度和Pb^(2+)初始浓度为显著因素.胡敏素对Pb^(2+)吸附的最优条件为:吸附时间85min、投加量1.2g/L、pH=4.7、温度44.5℃、Pb^(2+)初始浓度202mg/L.最优条件下,实测Pb^(2+)吸附率可达92.59%.胡敏素对Pb^(2+)的吸附符合Langmuir等温线方程,最大吸附量为170.28mg/g;计算得知胡敏素吸附Pb^(2+)的热力学状态函数ΔG^0、ΔS^0和ΔH^0分别为-29.30^-24.21k J/mol、126.70J/(mol·K)和13.59k J/mol,吸附过程为吸热过程.胡敏素表面的羰基、羟基、氨基和羧基等活性基团可以和Pb^(2+)发生配位络合作用,Ca、Na和Mg等离子与Pb^(2+)发生离子交换作用.研究结果表明,胡敏素作为一种极具潜力的绿色廉价吸附剂,可用于处理含Pb^(2+)废水.

主 题 词：胡敏素 响应面优化 吸附机理 Pb2+ 热力学 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-6923.2017.05.026

馆 藏 号：203230737...