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改性柠檬皮渣对染料的吸附性能研究



全 文 :Vol . 4 3 No.  3化 工 新 型 材 料第 4 3 卷第 3 期

1 7 & ? NEWCHEM ICALMATER IALS 2 0 1 5年 3 月
改性柠檬皮渣对染料的 吸附性能研究
孙绪兵 周 文俊 翟好英
( 1 . 内 江 师 范 学 院化 学化工 学院 , 内 江 6 4 1 1 0 0 ;
2 ?
“果类废弃物 资 源化”四 川 省 高 等学校重点 实验室 , 内 江 6 4 1 1 0 0 )
摘 要 以柠檬皮渣为 原料 ,分 别使用 醋酸 、柠檬酸 、氢氧化钠 对其改性 ,研 究 了 改性柠檬 皮渣对 染料 亚 甲基蓝 和 刚
果红 的 吸 附性能 、吸 附动 力 学 以及等 温吸 附过程 , 考 察 了 改性柠樣皮渣用 量 、 染料初 始 浓度 、吸 附时 间 、 温度 对吸附 量的 影
响 。 结 果表明 :吸 附量随改 性柠檬皮渣 用量 的增加 、 温度升高 而 降低 , 随 染料初 始浓度增 加和吸 附 时 间延 长 而 增加 ,吸 附
过程 遵从准二阶动 力 学 方程 ,等温吸 附遵从 Langmu ir 等 温 吸 附方 程 , 柠檬 酸改性柠檬 皮渣有利 于 亚 甲基蓝 的 吸 附 , 氢氧
化钠 改性的 柠檬皮渣有 利 于 刚 果红的 吸附 。
关键词 柠檬皮渣 , 改性 , 生 物吸附 剂 ,吸 附性 能
Studyonadsorp tionofdyesonmodifiedlemonpeel
Su nXu b ingZhouW enj u nZhaiHaoy ing
( 1 .Co l legeof Chem i s tryandChem i ca lEng ine er ing , N eij i angNorm a lUn ive rs i ty , Neij iang 6 4 1 1 0 0 ;
2 .K eyLa bora toryofF rui tWasteTr ea tmen tandR e sou rc eRe cyc l ingo fS i chuan , Ne ij i ang 6 4 1 1 0 0 )
A bstractL emo npee lw asre sp ec t ive l ymod ifi edbyac e t ic ac id , c itr icac idandso di umhyd rox id e. Thecapac ity , ad?
so rp tionk in et ic sp roces sand is othermal adsor p t ionpro g re ss ofmod if ied lemon p ee ltoab so rb co ngoredandme thylen eb l ue
wer es tud i ed .Thee ffect ofmod ifiedl emon pee ldo sage , co ntac t time , i ni t ialc oncentrat io nand tem pe r a ture on the adsorp t ion
ofmethy len ebl ueandc on go redwas inves t igated.T her esul tsshowedth a tth eads o rp t ion capa ci tywasdec reas edwithi n-
c reas eingth edosageof mod if ied lemon peel and tempe rature ? whi le increas ed w i thin i tia lconc en tr a t io nandcon tac tt imei n?
c reased .The ad so rp ti on k ine t ic so fth e twod yeso bey ed the p s eudo-s econd-o rd er mo d e l .Th e  isothermad sorpt i onobeyedthe
l angmu irequa t ion .Thelemo npee l mod if iedbyc it ri ca c idha db e t te rad so rpt ionofme thylenebl u e ,wh il e thelemonp ee l
mo dif i edby sod iumhyd ro xid eha db e t ter ad so rpt iono f congor ed.
Keywo rdsl emonpeel , mod ificat ion ,b io l og ic a lad so rb en t ,adso rp t ion p erfo rmanc e
活性 炭作 为吸附法常用的 吸附剂 , 但其价格成本高 、再生以柠檬皮渣为原料 ,分别使用醋酸 、柠檬酸和氢 氧化钠对其进
困难 , 因此近年来 , 国 内 外研究 者开始 寻找 来源 广 、 价格低廉行化学改性 ,考察 了其对染料亚 甲基蓝和刚果红的吸附性能 。
的生 物质 吸 附 材 料来 替 代 活 性炭 [ 1 ] , 例 如 桔子 皮 [ 2 ] 、 小 麦
壳 [ 3 ] 、花生壳 [ 4 ] 、贿 [ 5 ]概観木M等 。
柠檬作为第三大柑橘类品 种 ,全世界都广泛 栽种 , 仅我 国 1 . 1吸附剂 的制 备
2 0 1 1 年的柠檬产量就有 3 0 万 t ,部分作为新鲜水果销售 , 而更取榨汁后柠檬皮渣用去离子水 洗涤 , 1 0 5 °C烘干 , 粉碎 , 过
多的柠檬被加工为柠檬油 、柠檬果胶 、柠檬 茶和柠檬饮料等产筛 ,分别使用醋酸 、氢氧化钠 和柠檬 酸进行 改性 , 然后 用 去离
品 ,伴随加工将产生 大量 的柠檬皮渣 ,通 常情况下柠檬皮渣直子水洗涤至中 性 , 7 0 C烘干 , 研磨粉碎选取 3 0 ? 1 0 0 目贮 于干
接被丢弃 , 既造 成了 资源的 浪费 ,而且又污染 了 环境 。 柠檬皮燥器 中 备 用 , 改 性 后 柠 檬 皮 渣 分 别 记 为 AALP 、 SHLP 和
渣主要 由黄酮 、果胶和膳食纤 维等物质组成m ,这些物质含有CALP 。
能与分子或离子螯合 的羧基 、羟基和氨基等 基团 [ 8 ] , 为柠檬皮 1 . 2 试剂及仪器
渣作 为生物质 吸附材 料研究奠定基础 。 柠檬皮渣 , 四川安岳 ; 醋酸 、柠檬 酸 、氢 氧化钠 、刚果红 , 均
用柠檬皮渣 吸附水溶 液中 的砷元素 .T embhu rkar 等 [ 1 °] 利 用其为分析纯 ,成都市金 山 试剂 有限公 司 ;亚 甲 基蓝染 料 , 温 州 市
吸附 废水 中 的 切 削 油 , A rSl anog lU * [ 1 I ]利用 化学方法对其进东升化工试剂厂 ;
行改性 ,研究 了 对二价 金属 Pb 、 Cu 、 N i 、 F e 、 Cd 、 Zn 、 Mn 和 Co 手提式粉碎 机 ( HK - 0 4 A ) 广 州 市旭 朗机 械设备有 限公
等离 子的吸 附性能 。 Durga 等? 利用 柠檬皮凝胶从盐酸 中 回司 ;电 子分析天平 ( JA- 5 0 0 2 ) ,沈阳 龙腾 电 子有 限公司 ; 电 热恒
收 研究其吸附亚 甲 基蓝 , Bh amagar 等 [ 1 ?研究其温鼓 风干燥箱 ( DH 0 9 0 7 0 A ) ,上海一恒科学仪有限公 司 ;水浴
吸附刚果红 ,而 国 内将柠檬皮渣用于 吸附材料未 见报道 , 笔者恒温振荡 器 ( SHA-CA) ,江 苏常州诺基 仪器有 限公 司 ; 紫外分
基金项 目 = 2 0 1 3 年度 内江师范学 院校级科研项 目 ( 1 3 ZB 0 2 )
作者简介 :孙绪兵 ( 1 9 8 2 — ) ,男 ,硕士 , 主要研究方 向 : 水溶性髙分子及改性 。
第 3 期孙绪兵 等 .■改性柠檬 皮渣对染料的吸附性能研究. 1 7 7 .
光光度计 ( TU - 1 9 5 0 UV -V 1 S ) , 北 京 普 析 通 用仪 器有 限 责任 l OOmL 用缓 冲 液配置 的 浓度 为 5 0 0mg/ L 的 染料溶液 , 在 3 0 t
公司 。振荡 1 0 、 2 0 、 3 0 、 6 0 、 9 0 和 1 2 0 ra in ,得到 吸附量与吸 附时 间 的 关
1 . 3实验方法 系如 图 3 和 图 4 所示 。
1 . 3 . 1次 曱基蓝标准 曲线 的绘 制?"
f __ "" f一一二… *:
用缓 冲 液精确 配制 浓度为 2 、 4 、 6 、 8 、 1 0 mg / L 的 次 甲 基蓝
溶液 , 在 6 6 0 nm 处 测 吸光 度 , 标 准 曲 线方 程 及 相 关 系 数 为 :| 2J 0二=| " '
Ab s = 0 . 1 3 6 9* C+ 0 . 1 5 8 , i? 2 = 0 . 9 9 。_ IW ) 一■! 奶 .
1 . 3 . 2刚 果 红 标准 曲 线 的 绘制 2 0 ?
用缓 冲液精确 配制 浓度 为 4 、 8 、 1 2 、 1 6 、 2 0 、 2 4 mg/L的刚 果 0 n 2 0 4 0so 1 0 01 2 0° n 2 0 4 0mS ) i m 1 2 0时间/m infl^ |H] /ni iii红溶液 , 4 8 8 nm 处测其 吸光 度 , 标准 曲 线 方 程及 相关 系 数 为 :
AbS =  0 . 0 2 1 5 * C+ 0 . 0 4 8 9 ,庐 = 0 . 9 9 。图 3 吸附剂时间 对图 4 吸附剂时 间 对
1 . 3 . 3 吸》 量 的 计算 刚果红 吸附量的 影响亚 甲基蓝 吸附量的 影响
取一定量 的改性梓 檬皮渣 于 碘量 瓶中 , 加 人 1 0 0 m l - 用 缓由 图 3 和 图 4 所 知 , AALP 、 SHLP 和 CALP 对 染料 的 吸
? 胃Kft lB] ’ 吸M

t量幵始 随时 间的延长而增加 , 当 时 间超 过 6 0m in 后 . 吸附量
按 ( 1 )式进 行计算 。, ,基本上保 持不 变 , 即 此 时吸 附 达 到平 衡 。 此 外 在 此条 件下 ,
q,=
( C° ̄ Cr W ( 1 )C ALP 对亚 甲基 蓝 吸 附效 果 优 于 AALP 和 SHLP , 而 SHLP
Vv
. . r本对刚 果红吸附效果 是优 于CALP和AALP 。式 中 : 仏 为每 克 吸附剂吸附染料的 吸 附量 (mg/ g ) ;C。 为
。 …
染料初始浓度 ( mg / L ) ;C , 为 吸 附平衡时 染料浓度 ( mg/ L ) ; V 2 - 3 染料浓度对 吸附量的影 响
为溶液体积 (U ;W 为吸附剂 质量 ( g ) 。向 盛 有 0 . 1 gAALP 、 SHLP 和 CALP 的 澳 量 瓶 中 加 人
l OOmL 用 缓 冲 液 配 置 的 浓 度 为 2 5 、 5 0 、 1 0 0 、 2 5 0 、 4 0 0 和
2 结果 与讨论 5 0 0 mg/ L 的染料 溶液 ,在 3 0 *C 振荡 6 0m in ,得 到染料 浓度 与吸
2 . 1 改性杆檬皮渔 用量对麵量 的影 响
向盛有 0 . 0 5 , 0 . 1 , 0 . 2 , 0 . 3 , 0 . 4 和 a 5 gAALP , SHLP 和由 图 5細 6 可知 , 八八化训上 和 CALP 对 染 料 的 吸
CA LP 的 碘量瓶中 加人 l O Om L缓 冲 溶液配置 的 5 0 mg/ L 染料附量 随初始浓 度 的 增 加 而 增 加 。 初 始 浓 度 在 2 。 0 mg ' L 以 下
溶液 , 3 0 1 : 振荡 6 0■得到 吸附 剂 的 用M 与 吸 附量 的 关 系 分时 ’趟上 、亂WP 吸附量基本 上无 差别 , 当浓 度 超过
别如 图 1 和 图 2 所示 2 5 0 mg/L 时 , CALP 对 亚 甲 基 蓝 吸 附 效 果 优 于 AALP 和
?? SHLP , j fj]SH LP 对 刚 果红 吸附效果是优于 CALP 和 AALP 。
8 0
\一-\二=" [ 3
ie :p :
, ()^ Im一SHUg 4 0 -一■
2 0 .
1 0  ■  ,一廣 窆 v . 一COP
ftoa iO l2 0 . 3 0 . 4 0 5 0 . 0 0 . 1 0 . 2 0 3 0 i 4 (X 5 0  ? 1 0  ‘
吸附剂 丨 fJft /j; 吸附 )WH I W/ K 01 0 02 (X) 3 0 0 4 0 0 5 0 0 0 0 1 0 0 2 0 0 3( X) 4 ( 1 0 5 0 0
刚果红浓度加WU? 'f ' 坫蓝浓m— i
图 1 吸附剂 用量对图 2 吸附剂用量对
刚果红吸 附量的影 响 3 E 甲基 蓝吸附量的影 》向m 5 ? 6对 吸 附量 的 影响浓 度对 吸附量 的影响
由 图 1 和 图 2 可知 : AALP , SHLP 和 CALP 对亚 甲 基蓝、 ,
和刚果红 的吸 附随吸 附 剂 用 量的 增 加而 减少 , 且 开始 时 是迅 2 , 4
速降低 , 随后变为缓慢 降低 。 这是 因 为 随着 吸附 剂 用 量 的肖 ^l QGm L 缓 冲溶液配置 的浓度 为 5 Q 0 mg/ L 的染料溶 液 ’
加 ,增大接触面积 , 活性吸附点更 多 , 而被 吸附物 总量不 变 ,使侧加 人 0 . I gAALP . SH LPWC ALP ,在 3 0 , 4 0 和 5 0 。C 分别
得单 位 质 量 吸 附 剂 量 逐 渐 减 少 。 此 外 , AALP ,SH LP 和振荡 6 0 m l n 后过 滤 ? 得到 温 度与 吸 附量 的 关 系 如 图 7 和 图 8
CALP 用 量 为 0 . 0 5 g 时 , 对 亚 甲 基 蓝 吸 附 效 果 CALP 优于所 ,下 。
AALP 和 SH LP ,对 刚 果 红 吸附 效 果 则 是 SHLP 优 于 CAL P 由 图 1 和 图 8 可 知 , AALP 、 SH LP 和 C ALP 的吸 附 量都
和 AALP ; 用 量超 过 0 . 0 5 g 时 , 三 者 的 吸 附 效 果 几 乎 没 有随温 度的升高 而减少 。 相 比较 而 目 ’ 温度 升 高 对 次 中 基蓝的
mi]吸 附效果影 响更明 显 。 此外 , 随着温度升 高 , CALP 对亚 甲 基
2 . 2

吸附 时间 对吸 附量 的 影响蓝 吸附效果 优于 AALP 和 SHLP , 而 SHLP 对 刚果红 吸 附效
向 盛有 0 .l gAALP 、 SH LP 和 CALP 的 碘量 瓶中 加人果是优 于 C ALP^AA LP '

1 7 8? 化 工 新 型 材 料第 4 3 卷
""
fF i rs t- o rd er 、 P seu do-Second-o rd er和In trap art i c leDi f fu s io n模



8 0 舰行财学a ;輔拟 ,得 到躲赚 i輔 2 所示 。
!: :I " ' - P s eu d o-Fi rs t-o rd e i ? 模 型 [ 1 4 ] ’见式 ( 2 ) 。

丨 5 0 .
 ̄^" CA U'_ 4 0 . ,^ ^ ■ le ( 0—o)= l go — ̄ t( 2 )
I⑴
2 0
. S HLP
lgW e q , ) gq' 2 . 3 0 3
5 0  ?
—* ̄CALP
0
r n l  . P seu do- Second-o rd er模 型 [ 1 4 ] 见式 ( 3 ) 0
30 3 5 4 0 4 5 5 03 0 3 5 4 0 4 55 0
嫩 温^ t/qt=\ /{ k 2 q] )+ t/qe( 3 )
图 7温度对刚 果图 8温度对亚 甲蓝In tr apar t ic leDi f fu s ion 模型 [ 1 4 ] 见式 ( 4 ) 。
红 吸附量的影 响 蓝 吸附量 的影 响 仏 = ‘ i 1 / 2 + C( 4 )
_%^
式 中 , 怂 ( m i rT 1 ) : — 阶速 率 常 数 ; : 二 阶 速 率 常 数
2 . 5 耐动 力 学研究[mg. ( g . m in ) ‘ ]山 [mg/ (gm in" 2 ) ] :是 内 扩散速率常数 。
在 3 0 °C对 AALP 、SHLP 和 CALP 吸附数据采用 P seu do -
表 1AALP 、SHL P和CALP对刚果红 吸附P seu do"Fir st- o rder 、 P seudo"Second -o rde r和
I n t rapa rtic leD i ffu s ion 模型 方程的参考值及线性 相关 系 数 ( R 2 )
P se udo- Fi rst-ord e r模 型P se udo-S econ d-orde r模 型In t rapa rt i cle D i f fu sion模型质量 浓度 [TR Rff知 |Qe . c xp
/ ( mg/L )
吸附剂/ ( mg/ g)Q-R 2 ^R 2C/R 2
/ ( mg/ g)/ ( m i n- 1 )/ ( mg/g )/ ( mg/ gmin)( mg/ g)[mg/ ( gm i n 1 / 2 ) ]
2 5AALP 2 2 . 0 1 1 8 . 1 6 0 . 3 9 0 . 9 7 2 2 . 2 2 0 . 2 5 1 2 1 . 5 2 0 . 1 1 0 . 8 6
SHLP 2 4 . 4 7 3 . 2 3 1 . 2 3 0 . 9 62 4 . 7 8 0 . 0 7 8 0 . 9 9 2 2 . 4 7 0 . 3 6 0 .  9 4
CALP 2 2 . 2 1 . 1 . 2 3 0 . 0 2 1 0 . 9 92 2 . 2 2 0 . 0 8 1 0 . 9 9 2 0 . 7 5 0 . 0 1 5 0 . 9 9
5 0AALP 4 4 . 7 2 2 4 . 2 8 0 . 2 4 0 . 8 4 4 5 . 2 4 4 5 . 7 X 1 0 " 3 0 . 9 9 4 1 . 8 2 0 . 5 2 0 . 9 8
SHLP 4 8 .  7 2 8 . 3 6 0 . 4 6 0 . 9 1 4 8 . 5 4 0 . 0 1 7 0 . 9 9 3 9 . 1 2 1 . 4 2 0 . 9 8
CALP 4 5 . 1 2 2 . 8 7 0 . 0 2 8 0 . 8 7 4 5 . 8 7 0 . 0 1 9 0 . 9 9 4 1 . 8 3 0 . 3 7 0 . 8 4
1 0 0AALP 9 5 . 1 1 7 . 9 5 0 . 0 7 5 0 . 9 4 9 6 . 1 5 9 . 0 1 X 1 0 " 3 0 . 9 9 7 9 . 2 3 3 2 . 5 4 0 . 9 8
SH LP 9 6 . 0 4 5 .  5 9 0 . 0 5 0 . 9 8 9 1 . 3 2 0 . 0 2 0 0 . 9 9 9 0 . 0 6 0 . 2 0 . 9 3
CALP 9 2 . 5 6 2 . 8 9 0 . 0 1 6 0 . 7 8 9 3 . 4 6 0 . 0 3 0 . 9 9 8 6 . 8 6 1 . 0 5 0 .  7 3
2 5 0AALP 2 0 4 . 7 8 4 2 .  2 0 0 . 0 3 9 0 . 9 5 2 0 0 . 0 3 .  5 2 X 1 0 - 30 . 9 91 5 5 . 9 8 6 . 4 8 0 . 9 6
SH LP 2 1 7 . 4 5 4 9 .  6 5 0 . 2 4 0 . 9 5 2 0 2 . 4 3 3 .  3 8 X 1 0 - 30 . 9 9 1 5 9 . 3 9 6 . 1 6 0 .  9 4
CALP 2 1 3 . 9 6 1 4 . 0 6 0 . 0 1 3 0 . 8 4 2 2 7 . 2 7 1 . 6 7 X 1 0 " 30 . 9 9 1 9 7 . 3 9 1 . 2 9 0 . 8 8
4 0 0AALP 2 8 3 . 8 8 5 1 . 4 4 0 . 0 5 4 0 . 9 6 2 7 7 . 7 83 . 5 0 X 1 0 " 3 0 . 9 9 2 2 7 . 3 2 8 . 5 4 0 . 9 7
SHLP 3 0 9 . 8 2 8 5 . 0 7 0 . 1 6 0 . 9 2 2 8 6 . 7 1 2 . 4 3 X 1 0 " 3 0 . 9 9 2 0 8 . 3 3 8 .  9 8 0 .  9 4
CALP 2 7 2 . 6 6 4 0 . 7 4 0 . 0 3 1 0 . 7 6 2 8 5 . 7 1 1 . 4 2 X 1 0 " 3 0 . 9 9 2 1 9 . 7 66 . 8 9 0 . 8 2
5 0 0AALP 3 3 3 . 8 8 5 4 . 6 4 0 . 0 8 4 0 . 9 53 4 4 . 8 3 1 . 9 6 X 1 0 — 3 0 . 9 9 2 7 2 . 6 1 1 0 . 2 5 0 . 9 8
SHLP 3 4 6 . 6 4 1 3 2 . 2 8 0 . 5 7 0 . 9 8 3 5 5 . 8 7 8 . 6 7 X 1 CT 3 0 . 9 9 2 0 5 . 2 8 2 1 . 5 4 0 . 9 9
CALP 3 1 6 . 4 5 3 9 . 6 2 0 . 0 4 3 0 . 9 6 3 2 2 . 5 8 1 . 8 2 X 1 0 " 3 0 . 9 9 2 6 8 . 4 8 6 . 8 4 0 . 9 5
由表 1 和 表 2 可知 , AALP 、 SHLP 和 CALP 对 亚 甲基 蓝 CeCe ,1 , 口 、— =
pr+TTT( 5 )
和 刚果红 的 吸附过程 在各 种浓 度下 P seu do- Seco nd- or de r 模型 q '… 从
的线性 回 归 系 数 最高 , 为 0 . 9 9 , 更 接近 与 1 , 并且用 Ps e udo-F reund l ich 方程 为 见式 ( 6 ) 。
Seco n d-o rd er 模型测得 的平衡 吸附量 与理论计算 的 平衡 值更 1叫 = lnK F+(丄 ) lnC,( 6 )
加接 近 。 说明 改性柠檬皮渣 吸附过程符合 Pseudo-Second-o r-下
“
Temk in 方程 为 [ 1 4 ] ,见式 ( 7 ) 。
der模 型 。
泊 , ^Qe
=B l nA+B lnCf( 7 )
2 . 6 条皿吸 附研 式 中 , Q。 (mg / g) :最大吸 附量 ; b ( L /mg ) : Langmui r 吸附
对 AALP 、 SHLPm CALP 的 等 温 吸 附 数 据 分 别 使 用常数 ;K F, n : Fre und l ich 经验常数 ; B ( J /mo l ) 、 A ( L /g )  : Tem kin
L angu i r 、F reundl ich 和 T emk in 等温 吸 附方程进 行 拟合 , 得到旁温
的结果 分别如表 3 和 表 4 所示 。
°
Langmu ir方程为 [ 1 4 ] , 见式 ( 5 ) 。
第 3 期孙绪兵等 : 改性柠檬皮渣对染料 的吸附性能研究 ? 1 7 9?
表 2AALP ^SHLP和CALP 对次 甲基蓝吸附Pseudo^ irst-orde rxPseudo-Second-order

和 In traparti cle D iffusion 摸型 方程的参考值及 线性相关系数 ( R 2 )
Pseudo-Fi rst-o rd er模型P se udo-S econd-orde r模 型In t ra pa rt icleD if fusi on模型质量浓度划Qc . ex p
/ ( mg/L )/ ( mg/g )Qe ' calk l(mjn-i) 尺 2Q e , ca l走 2j ? 2Cb / [mg /R2
/ ( mg/g )/ (mg/g )/ ( mg/gm in )/ ( mg/g )( gmin , /z ) ]
2 5AALP 1 0 .  0 5 . 0 1 0 . 1 3 9 0 . 8 1 1 0 . 4 1 5 7 . 0 1 X 1 0 " 3 0 . 9 9 8 .  0 2 0 . 3 3 0 . 8 5
SHLP 1 1 . 7 3 3 . 8 9 0 . 3 5 0 .  8 3 1 0 . 5 0 . 0 6 0 . 9 9 8 . 0 8 0 . 3 4 0 . 8 7
CALP 1 2 . 0 8 3 . 6 3 0 . 0 3 8 0 .  9 7 1 1 . 3 1 0 .  1 1 (X  9 9 7 . 6 9 0 . 5 9 0 . 9 7
5 0AALP 1 9 . 5 4 6 . 3 9 0 . 0 2 8 0 . 9 5 1 8 . 0 1 2 3 . 1 X 1 0 " 3 0 .  9 9 1 2 . 1 1 0 . 8 4 0 . 9 4
SH LP 1 9 . 8 4 3 . 4 3 0 . 0 9 0 , 9 1 1 7 . 5 0 . 1 1 0 . 9 9 1 6 . 0 4 0 . 2 1 0 . 8 8
CA LP 2 0 . 7 2 4 . 2 3 0 . 0 1 1 0 . 8 9 2 1 . 8 8 0 . 0 1 0 . 9 9 1 5 . 9 7 0 . 3 1 0 . 8 4
1 0 0AALP 3 0 . 7 8 1 9 . 7 2 0 . 0 5 6 0 . 9 6 3 3 . 3 3 4 . 1 5 X 1 0 — 3 0 . 9 9 1 0 . 2 5 3 . 0 7 0 . 9 8
SH LP 3 6 . 8 8 1 6 . 4 2 0 . 4 1 0 . 9 8 3 6 . 2 6 .  6 X 1 0 " 3 0 . 9 9 1 8 . 1 2 2 . 5 3 0 . 9 9
CALP 3 8 . 8 3 1 6 , 5 1 0 . 0 3 2 0 . 9 9 4 2 . 7 4 3 . 8 1 X 1 (T 3 0 . 9 91 8 . 9 7 2 . 4 8‘ 0 . 9 7
2 5 0AALP 5 8 . 8 4 7 . 1 3 0 . 0 6 1 0 . 9 4 6 7 . 1 1 1 .  5 X 1 0 " 3 0 . 9 91 2 . 6 9 6 . 9 8 0 . 9 7
SH LP 6 0 . 7 3 2 6 . 0 5 0 . 3 8 0 . 9 7 5 8 . 9 3 8 . 9 9 X 1 0 " 3 0 . 9 9 4 1 . 2 6 2 . 6 3 0 . 9 7
CALP 6 1 . 0 8 1 0 . 0 5 0 . 0 2 0 0 . 9 2 6 6 . 2 3 4 .  1 1 X 1 0 " 3 0 . 9 9 4 9 . 4 1 1 . 1 2 0 . 9 1
4 0 0AALP 7 5 . 6 3 7 . 4 3 0 . 0 3 0 0 . 9 9 7 0 . 1 3 . 0 8 X1 0 — 3 0 . 9 9 3 0 . 8 8 5 . 4 5 0 . 9 9
SH LP 7 8 . 8 8 2 9 .  7 0 . 4 6 0 . 9 9 7 8 . 7 3 . 9 1 X 1 0 " 3 0 . 9 9 4 4 . 1 5 5 , 0 2 0 . 9 8
CALP 8 1 . 9 6 1 6 . 7 4 0 . 0 3 4 0 . 9 2 8 7 . 7 2 3 . 4 5 X 1 0 " 3 0 . 9 9 6 2 . 8 9 2 . 3 5 0 . 9 2
5 0 0AALP 8 5 . 4 4 9 . 3 5 0 . 0 5 5 0 . 8 7 7 8 . 1 3 3 . 7 5 X 1 0 一 3 0 . 9 9 3 6 . 6 5 7 . 0 3 0 . 8 8
SH LP 8 9 . 8 5 0 . 2 5 0 . 7 2 0 . 9 9 9 7 . 8 2 . 0 2 X 1 0 " 3 0 . 9 9 4 0 . 2 8 8 .  0 9 0 . 9 8
CALP 9 4 . 3 8 1 8 . 0 3 0 . 0 3 5 0 . 9 9 1 0 0 . 0 0 3 . 6 6 X 1 0 " 3 0 . 9 9 7 3 . 1 4 2 . 7 4 0 . 9 9

表 3AALP 、SHLP 和 CALP 吸附刚果红的 Langmui r 、Freandl ich和 Temki n 方程参考值及线性相关系数 { R2 )

Langmu i r 方程Freund l ich方程 T emkin 方程
温度 / ( t : )吸附剂

Q。 / (m g/g )b/ ( L. mg — ‘ )^/[mg /g( L/mg) )^ ]“R 2A/ ( L/g>B
3 0AALP 3 7 0 . 3 7 5 0 . 8 0 X 1 0 — 30 . 9 9 2 9 . 8 6 1 . 9 6 0 . 8 5 0 .  8 3 6 7 . 5 10 . 9 7
SH LP 3 7 5 . 3 7 8 1 ,  5 X 1 0 — 3 0 . 9 9 4 0 . 9 12 . 2 1 0 .  9 8 1 . 9 4 5 8 . 0 3 0 . 9 8
CALP 3 5 7 . 1 4 5 0 . 9 0 X 1 0 " 3 0 . 9 9 2 7 . 7 91 .  9 4 0 . 9 5 0 . 8 8 6 4 . 2 9 0 . 9 8
4 0AALP 3 5 6 . 6 0 3 9 . 9 0 X 1 0 " 3 0 . 9 9 2 3 . 0 3 1 . 8 0 0 . 9 1 0 .  6 2 7 0 .  4 7 0 . 9 7
SHLP 3 5 7 . 1 4 6 1 . 8 X 1 0 " 3 0 . 9 93 2 .  5 5 2 . 0 5 0 . 9 5 1 . 1 6 . 6 1 . 5 2 0 .  9 8
CALP 3 4 4 . 8 33 6 ,  3 9 X 1 0 — 3 0 . 9 9 2 0 . 3 91 . 7 9 0 . 9 5 0 .  5 56 5 . 8 7 0 . 9 8
5 0AALP 3 4 2 . 8 3 3 . 1 X 1 0 " 3 0 . 9 9 1 8 . 7 2 1 .  6 8 0 . 9 1 0 . 4 6 8 7 4 .  1 9 0 . 9 7
SHLP 3 3 3 . 3 3 6 2 . 5 X 1 0 " 30 . 9 9 3 2 . 8 1 2 . 1 7 0 . 9 5 1 . 2 5 5 6 . 1 8 0 .  9 7
CALP 3 1 3 . 3 3 3 3 . 0 0 X 1 0 - 3 0 . 9 9 1 9 .  1 5 1 . 8 2 0 .  9 7 0 . 5 1 6 2 . 5 0 0 . 9 8
分析表 3 和表 4 可 知 , Langmu ir 等温吸 附方程 的线性 回 1 2 5 .  0 0 mg /L ;而 SHLP 对刚果 红吸 附理论值最 大 , 为 3 7 5 . 3 7
归 系数都为 0 . 9 9 。 这就说明 Langm u ir 等温 吸附方程 能够更mg/L 。 对 比已 研究不同 吸附材料吸 附亚 甲 基蓝和刚果红 的
好地描述 AALP 、 SH LP 和 CALP 对亚 甲 基蓝 和刚 果红 的 吸最大吸附值 的文献 ,如表 5 所示 。 可 以看 出 , 改性后 的柠檬皮
附 ,该吸 附过 程 属于 单层 吸附 。 当 温 度 为 3 0 fC 时 , 据 Lang-渣的 吸附能力显著提高 ,具有较好 的吸附效果 。
mui r模 型 计算 得 出 CALP 对 亚 甲 基 吸 附理 论 值最 大 , 为

1 8 0 ? 化 工 新 型 材 料第 4 3 卷

表 4AALP 、SHLP 和 CALP 吸附次 甲基蓝的 L angmnir 、 Freand lich 和 Temldn 方程参考值及线性相关系数 ( RM

Langmu ir 方舍 Freundl i ch方程T emkin方程
温度 / "c吸 附剂 t

Q°Amg/ g>/ ( L . me- )^"R 1A/ (L /S )BR 2
3 0AALP 1 1 6 .  2 8 6 . 4 5 X 1 0 — 3 0 . 9 9 2 . 1 7 1 . 5 9 0 . 9 7 0 . 0 8 5 2 3 . 2 1 0 . 9 8
SHLP 1 1 3 .  3 7 .  1 5 X 1 0 - 3 0 . 9 9 2 . 6 8 0 . 6 0 . 9 8 0 . 0 9 4 2 2 . 8 7 0 . 9 7
CALP 1 2 5 . 0 0 6 . 6 6 X 1 0 " 3 0 . 9 9 2 . 4 9 1 . 6 2 0 . 9 8 0 .  0 8 9 2 4 . 6 8 0 . 9 7
4 0AALP 7 8 . 7 4 5 . 7 1 X 1 0 — 3 0 . 9 9 1 . 3 91 . 6 0 0 . 9 8 0 . 0 7 3 1 5 . 7 3 0 . 9 8
SHLP 8 4 . 0 3 5 . 3 6 X 1 0 — 3 0 . 9 9 1 .  6 8 1 . 1 9 0 . 9 7 0 . 0 7 5 1 6 . 1 3 0 .  9 5
CALP 8 3 . 3 0 4 . 8 5 X 1 0 — 3 0 . 9 9 1 . 1 2 1 .  5 3 0 . 9 8 0 . 0 6 7 1 5 . 8 2 0 . 9 7
5 0AALP 7 1 . 4 3
' 4 . 7 9 X 1 0 — 3 0 . 9 9 1 . 5 8 1 .  7 8 0 . 9 7 0 . 0 7 8 1 2 . 6 0 . 9 8
SHLP 6 4 . 9 4 6 . 5 0 X 1 CT 3 0 . 9 9 1 . 7 5 1 . 8 5 0 . 9 2 0 . 0 8 3 1 2 . 7 3 0 . 9 6
CALP 7 2 . 9 9 4 . 8 7 X 1 0 — 3 0 . 9 9 1 .  0 4 1 . 5 4 0 . 9 8 0 . 0 6 5 1 4 . 3 7 0 . 9 7

表 S 不同吸 附材料对 亚甲基蓝和刚果红的最大吸附量

吸附剂对刚杲红最大吸附量 / (mg/g )参考文献吸附剂对亚 甲基蓝最大 吸附量 / (mg/g〉参考文献
柠棣皮 3 4 . 5[ 1 3 ]柠檬皮 2 9[ 1 2 ]
香蕉皮和桔子皮U . 0 ? 1 8 . 2 [ 1 5 ]香蕉皮 和桔 子皮 1 8 . 6 — 2 0 . 8 [ 1 5 ]
麦壳 2 2 . 7 3[ 1 6 ]麦壳 1 6 . 5 6 — 2 1 . 5 [ 1 7 ]
稻壳 1 4 . 6 3 [ 1 6 ]改性麦壳 1 2 0 . 0 ? 2 2 2 , 2 [ 1 7 ]
海藻 7 1 . 4 6[ 1 6 ]花生壳 6 8 . 0 3[ 1 7 ]
CTAB 改性壳聚糖 3 5 2 . 0 0 [ 1 6 ]改性花生壳 1 0 8 _ 0 ? 1 5 8 . 1 [ 1 7 ]
AALP 3 4 2 .  8 ? 3 7 0 . 3 7— AALP 7 1 . 4 3? 1 1 6 . 2 8 —
SHLP 3 3 3 . 3 3 ? 3 7 5 . 3 7 —SHLP 6 4 . 9 4? 1 1 3 . 3—
CALP 3 1 3 . 3 3 ? 3 5 7 .  1 4 —CA LP 7 2 . 9 9? 1 2 5 . 0 0 —
[ 5 ] 潘 云霞 ,刘 澜 ,郑怀 礼. D ] . 农机化研究 , 2 0 1 2 , 3 4 ( 8 〉 : 2 0 0 - 2 0 3 .
[ 6 ] 孙 杰 , 田奇 峰 . [J ] . 环境工程学报 , 2 0 1 2 , 6 ( 2 ) : 4 1 9 _ 4 2 2 .
( 1 )柠檬皮渣最 为生物质 吸附材料 , 来源广 , 价格低廉 ,改 [ 7 ] 廖立敏 ,刘 月 ,李 建凤 , 等 . [J ] ? 华 中师范大 学学报 : 自 然 科 学
性后对刚果红和亚 甲 基蓝具有 很好 的 吸 附效果 , 可以 作 为染 W ’ 2 0 1 2 ’ 4 6 ( 5 )= 5 6 9 - 5 7 2 .
料废水处理吸附材料 [ 8 ]Du rS aP ? Hide taka K ’ Kum ikoK ’ et a l . [J ] . Sepa rat ionSc ience
m w-? andT echno logy , 2 0 0 8 ’ 4 3 ( 9 - 1 0 ) : 2 3 6 3 - 2 3 7 4 .
( 2 )使用醋酸 、柠檬酸和氢 氧化钠 改性 的柠檬皮渣 对刚果 ,? ,?_^^?r n
! 9 jMarin-RangelVM ,Corte s-Ma rti nezR ?V il lan uevaR A . [ J] .红輕 甲基蓝 的 吸附量随改性 梓檬皮渣用 量的增加 、 温辦J ourna l o f FoodS cience ,高 而降低 , 随染料初始浓度 增加和吸附时 间 延长而增加 , 吸附[ 1 0 ]Tembhurka rA , De shpandeR .D ] . jHa za rdTox ic R adi oac t
过程遵从准二阶动力 学方程 , 等温吸附遵从 Langmu ir 等温吸W as te , 2 。 l 2 , l 6 U )
附方程 。 吸附过程 属 于单层吸 附 ,柠檬酸改 性柠檬皮渣 有 利D l]Ars la nogl uH . A l tundoganHS  , T umenF .[ J ] .Bior eso urce
于亚 甲基蓝 的吸 附 , 3 0 °C 时最大理论值吸 附为 1 2 5 .  0 0m g/L ; t ec hno logy , 2 0 0 8 , 9 9 ( 7 ) : 2 6 9 9 - 2 7 0 5 .
氢氧化钠改性的柠檬皮渣有 利 于刚果 红 的吸 附 , 3 0 °C时最大[ 1 2 ]Kum arKV , Porkod iK.[ J ] . JHa za rdMa ter ,  2 0 0 6 , 1 3 8( 2 ) :
理论值为 3 7 5 . 3 7 mg/L 。 6 3 3 - 6 3 5 .
[ 1 3 ]Bh atnagarA , K uma rE ?M in ochaAK , e ta l .[J ] .Sepa rat ionSc i -参考文献 ence andTe chn ol og y , 2 0 0 9 , 4 4 ( 2 ): 3 1 6 - 3 3 4 .
[ 1 ] 朱虹 ,孙杰 ,李剑超 . 印 染废 水处理技 术 [M] . 北 京 : 中 国 纺织 出[ 1 4 ]Hara eedBH .MahmoudD K .AhmadAL. [ J ] , CollidandSu-
版社 , 2 0 0 4 . 7 4- 7 5 fac esA : Phys ic oche imE ngAspect s , 2 0 0 8 , 3 1 6 ( 1 - 3 ) : 7 8 - 8 4 .
[ 2 ] 范琼 ,张学亮 ,张 弦 ,等 . 橘子皮对 水 中亚 甲 蓝的 吸附性 能研究 [ 1 5 ]Ann adura iG ' J ua ngRS , LeeD J _JHa zardMa t erB 9 2 ’
[J] . 中国生 物工程杂志 , 2 0 0 7 , 2 7 ( 5 〉 : 8 5 - 8 9 . 2 0 0 2 , 9 2 ( 3 ) -. 2 6 3 - 2 7 4 .
[ 3 ]GongR , Zhu SX , Z hangD , e t al . [ J] .De sa l ina tio n , 2 0 0 8 , 2 3 0 ( 1 -[ 1 6 ] 赵明 月 , 金 松哲 , 吴化 , 等 . [ J] . 无机 化 学学 报 ’ 2 0 1 2 , 2 8  ( 1 0 ) :
3 ) : 2 2 0

2 2 8 .
2 1 8 6

2 1 9 2 .
[ 4 ]Gonga R , SunaY , Che nbJ , e ta l. [ J] .Dye sP igmen t s ,  2 0 0 5 1  6 7 [ 1 7 ] 周殷 ,胡长伟 ,李建龙 . [ J] ? 环 境科学研 究 , 2 0 0 8 , 2 1 ( 5 〉 : 4 9 - 5 4 .
⑶ : 1 7 5- 1 8 1 . 收稿 日 期 : 2 0 1 4 - 1 0 - 2 6