复合型吸附剂黑曲霉菌丝体-壳聚糖的制备及对Cu~(2+)吸附的作用机制

以废弃黑曲霉菌丝体、壳聚糖为原料,用环氧氯丙烷进行交联,三聚磷酸钠进行固化,制备成黑曲霉菌丝体-壳聚糖,以此作为吸附剂对Cu~(2+)进行吸附研究,考察了吸附时间、pH值、温度、Cu~(2+)的初始质量浓度以及复合型吸附剂的投加量对吸附效率的影响,探讨了吸附的动力学和热力学规律。结果显示:提高吸附温度、吸附时间以及pH值均能使吸附率升高;在黑曲霉菌丝体-壳聚糖复合型吸附剂0.4 g,吸附时间180 min、pH值6、吸附温度为50℃、Cu~(2+)质量浓度为20 mg/L的条件下,对Cu~(2+)的吸附率达到99.42%。动力学数据分析表明吸附剂对Cu~(2+)的吸附过程符合准二级动力学模型,以化学吸附为主,粒子内扩散不是唯一的吸附速率控制步骤;吸附过程符合Freundlich等温线模型,说明吸附Cu~(2+)为非均相体系的表面吸附;ΔG0,ΔH和ΔS分别为6.104 2 kJ/mol和45.258 1 J/(mol·K),即该吸附是一个自发进行的吸热过程。