响应曲面法优化油茶饼对活性红15的生物吸附特征及机理

摘要：

基于"以废治废"的理念,以农林业废弃物——油茶饼为原料制备生物吸附剂,吸附去除废水中的RR15(C.I.ReactiveRed 15,活性红15)染料,并采用响应曲面法中的Box-Behnken设计对油茶饼生物吸附剂吸附RR15的条件进行优化.结果表明:pH对油茶饼生物吸附剂吸附RR15的吸附容量和去除率均有显著影响(P ＜0.000 1);当pH为1.0、初始ρ(RR15)为300 mg/L、吸附温度为20℃时,油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附效果最佳.相比于Langmuir和Freundlich吸附等温线模型,Temkin吸附等温线模型可以更好地描述油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附平衡数据.吸附温度为20℃时,由Langmuir吸附等温线模型计算得到的Q0(吸附剂的单层饱和吸附量)为74.63 mg/g.动力学分析显示,油茶饼生物吸附剂对RR15的吸附过程符合准二级动力学模型(R2＞0.9997),支持了限速步骤是化学吸附的理论;内部扩散和边界层扩散都可能影响吸附速率.热力学分析表明,该吸附过程是一个自发的放热过程.FTIR(fourier transform infrared spectroscopy,傅里叶变换红外光谱)分析发现,油茶饼生物吸附剂上羟基、胺基等官能团可能是RR15染料的主要结合位点.研究显示,油茶饼生物吸附剂是一种具有潜力的绿色吸附剂,可以有效去除废水中的RR15染料.

关键词：生物吸附、响应曲面法、油茶饼、染料废水

所属期刊栏目：28

分类号：X703.1(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金项目51078007,51378027;北京工业大学京华人才项目2013-JH-L06

在线出版日期：2015-12-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1764-1773