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.

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Cu^(2+)的过程进行了优化,设定吸附时间、吸附剂用量、pH、温度和Cu^(2+)初始浓度为5个影响因素,Cu^(2+)吸附率为响应值,建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型,确定最佳吸附条件,对吸附过程的等温模型及吸附机理进行了研究.响应面分析表明,吸附剂用量、pH和Cu^(2+)初始浓度是显著因素.胡敏素对Cu^(2+)吸附的最佳条件为:吸附时间110 min、吸附剂用量2.4 g·L^(-1)、pH=5.4、温度25.0℃、Cu^(2+)初始浓度208 mg·L^(-1).在该条件下,测得胡敏素对Cu^(2+)的吸附率可达到80.78%,吸附符合Langmuir等温线方程.胡敏素表面疏松多孔,有利于其通过物理吸附方式吸附Cu^(2+),同时,胡敏素表面的羟基、羧基和羰基等活性基团可以与Cu^(2+)发生配位络合作用,Na+、Ca^(2+)、Mg^(2+)等与Cu^(2+)发生离子交换作用,从而发生化学吸附.研究结果表明,胡敏素作为一种绿色、高效、廉价的吸附剂,可应用于Cu^(2+)污染废水的治理.