Bioresour Bioprocess
作者: 发布时间:2016-03-25 14:03:00
Bioresources and Bioprocessing 2016, 3:7
http://bioresourcesbioprocessing.springeropen.com/articles/10.1186/s40643-016-0085-9
甘蔗对于铜(Ⅱ)污染水源的生物修复:草酸处理对反应平衡、动力学和热力学参数的影响
Abideen Idowu Adeogun, Mopelola Abidemi Idowu, Kayode Olubunmi Akiode
and Sikiru Akiyeye Ahmed
Chemistry Department, Federal University of Agriculture, Nigeria
【摘要】背景:重金属铜在水生环境中高浓度存在,对环境产生了严重的威胁。这是由于重金属铜对植物,动物和人类的健康会产生毒性反应。本研究利用生物吸附来吸收水溶液中的Cu2+。方法:生物吸附剂来自于未经处理的(RAWB)甘蔗和草酸处理的(OAMB)甘蔗。通过扫描电子显微镜(SEM / EDAX)、傅里叶变换红外线(FTIR)、X射线衍射(XRD)等对这两种甘蔗样品的表观形态学特性进行研究。实验数据来源于分批平衡研究,受到两参数和三参数等温线模型的限制。动力学数据用拟一阶和拟二阶叶诺维奇和阿夫拉米模型分析。结果:草酸处理影响了生物吸附剂的含量、表面改性和功能团的存在。这个研究的实验数据与OAMB和RAMB的等温线非常匹配(R2>0.9)。OAMB和RAMB的D-R等温线吸附能(E)分别是0.36和0.06 KJ/mol,这表明其偏向于物理吸附过程。拟一阶模型和确定系数非常匹配,相关平均系数大于0.998而混合误差低于0.5%。粒内扩散模型分析显示吸附过程分为快速和慢速两个吸附阶段。标准自由能(ΔG°), 热焓(ΔH°)和热熵(ΔS°)在生物吸附过程中的变化用热力学均衡模型估算。计算的热力学参数表明这个过程在自然中是自发的。结论:该研究揭示了利用甘蔗生物质作为生物吸附剂来去除Cu2+的可行性。通过草酸处理来改良表面形态有利于增加生物吸附量。这个去除Cu2+的吸附过程受pH影响很大,当pH从2变化到6时,RAWB的吸附效率由36.4%上升到65.3%,而OAMB的吸附效率由57.5%上升到88.6%。
Preparation and modification of biosorbent