克雷伯氏菌活细胞和死细胞对水中Pb(Ⅱ)的去除性能

为了探究克雷伯氏菌的活细胞(LC)和经过高温处理后的死细胞(DC)作为吸附剂对水中Pb(Ⅱ)的去除性能以及两种吸附剂吸附能力的差异,系统研究了溶液pH值、吸附剂用量、反应时间和Pb(Ⅱ)初始浓度对两种吸附剂吸附能力的影响。利用扫描电镜(SEM)、比表面积测定、Zeta电位分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等技术表征分析了LC和DC对Pb(Ⅱ)的吸附差异。结果显示,DC和LC对Pb(Ⅱ)的吸附动力学和吸附等温线分别能够较好地使用准二级动力学模型和Langmuir模型拟合。在温度为30℃的条件下,Langmuir模型预测DC和LC对Pb(Ⅱ)的最大吸附量分别为134.92 mg·g~(-1)和116.18mg·g~(-1)。热力学参数研究表明DC对Pb(Ⅱ)的吸附为自发的放热过程,然而LC对Pb(Ⅱ)的吸附为自发的吸热过程。研究表明:DC比LC具有更大的比表面积和带有更多的负电荷,可能是由于高温处理破坏了细胞壁的完整性,使细胞壁的渗透性增强且DC表面暴露出更多氨基基团,从而使得在各条件下DC对Pb(Ⅱ)的吸附量明显高于LC。