畢業(yè)論文絲瓜絡(luò)對(duì)羅丹明b吸附的研究

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　中文摘要……………………………………………………………………………………..1</p><p>　　英文摘要……………………………………………………………………………………..1</p><p>　　引言………………………………………………………………………………..1</p

2、><p>　　研究背景及意義…………………………………………………………………..1</p><p>　　染料廢水的危害和處理現(xiàn)狀…………………………………………………......2</p><p>　　1.2.1 染料廢水的危害………………………………………………………………..2</p><p>　　1.2.1.1 廢水中染料的危害……………

3、………………………………………….2</p><p>　　1.2.1.2 廢水中重金屬的危害…………………………………………………….2</p><p>　　1.2.1.3 廢水中其他物質(zhì)的危害………………………………………………...3 </p><p>　　1.2.2 染料廢水的處理現(xiàn)狀………………………………………………………..3</p>

4、<p>　　第2章 絲瓜絡(luò)概述………………………………………………………………………...3</p><p>　　2.1 絲瓜絡(luò)及其作用……………………………………………………………………3</p><p>　　2.2 絲瓜絡(luò)的研究現(xiàn)狀………………………………………………………………4</p><p>　　2.2.1 絲瓜絡(luò)在醫(yī)藥方面的研究……………

5、……………………………………….4</p><p>　　2.2.2 絲瓜絡(luò)在染料廢水處理方面的應(yīng)用研究…………………………………….4</p><p>　　第3章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及內(nèi)容…………………………………………………………………...5</p><p>　　3.1 主要材料、試劑與儀器…………………………………………………………..5</p><

6、;p>　　3.1.1 主要實(shí)驗(yàn)原料………………………………………………………………….5</p><p>　　3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及試劑………………………………………………….....5</p><p>　　3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容…………………………………………………………………………..5</p><p>　　3.2.1 pH對(duì)平衡吸附量的影響…………

7、………………………………………….5</p><p>　　3.2.2 吸附劑投放量對(duì)平衡吸附量的影響………………………………………...6</p><p>　　3.2.3 吸附溫度對(duì)吸附效果的影響………………………………………………...6</p><p>　　3.2.4 吸附時(shí)間對(duì)吸附效果的影響………………………………………………...6</p>

8、<p>　　第4章 結(jié)果與分析………………………………………………………………………...7</p><p>　　4.1 pH的影響…………………………………………………………………………...7</p><p>　　4.2 吸附劑投放量的影響………………………………………………………………7</p><p>　　4.3 吸附溫度的影響及其吸附等溫線的

9、研究…………………………………………8</p><p>　　4.3.1 Langmuir吸附等溫線方程…………………………………………………....8</p><p>　　4.3.2 Freundlich吸附等溫線方程…………………………………………………....9</p><p>　　4.3.3 結(jié)果分析…………………………………………………………………….10&

10、lt;/p><p>　　4.3.4 熱力學(xué)模型.....................................................................................................11</p><p>　　4.4吸附時(shí)間的影響及吸附動(dòng)力學(xué)研究……………………………………………...12</p><p>

11、　　4.5正交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析……………………………………………………………..14</p><p>　　第5章 結(jié)論……………………………………………………………………………….14</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………….15</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………

12、…….15</p><p>　　絲瓜絡(luò)對(duì)羅丹明B吸附的研究</p><p>　　摘要：本論文以生物質(zhì)材料絲瓜絡(luò)纖維作為吸附質(zhì)，研究其對(duì)染料羅丹明B的吸附效果。并研究了吸附溫度、時(shí)間、pH值以及吸附劑投放量對(duì)吸附效果的影響。通過模擬吸附等溫曲線以及結(jié)合動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)模型對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明：絲瓜吸附羅丹明Ｂ的最佳條件為：溫度25℃、pH=1.0、羅丹明B初始濃度100mg/L、吸附

13、劑投放量50mg、吸附時(shí)間180min。最大吸附量可達(dá)12.75mg/g,該吸附行為符合Langmuir吸附等溫方程，吸附過程符合偽二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型。</p><p>　　關(guān)鍵詞：絲瓜絡(luò) 羅丹明B 吸附機(jī)理</p><p>　　Study the adsorption of rhodamine B on luffa fibers</p><p>　　Abstr

14、act: In this thesis, The luffa fibers was employed as bio-sorbent to study the adsorption efficiency of rhodamine B. The effects of adsorption temperature, contact time , pH and adsorbent quantity on adsorption efficienc

15、y were investigated. By means of simulating the adsorption isotherm and combined with the dynamics and thermodynamics model to study the adsorption mechanism.．The results showed that the optimal parameters were temperatu

16、re 25℃,pH=1.0,initial rhodamine B concentration 100mg/L</p><p>　　Keywords :Luffa fibers Rhodamine B Adsorption mechanism</p><p><b>　　第1章 引言</b></p><p>　　1.1研究背景及意義<

17、/p><p>　　水是動(dòng)植物體內(nèi)和人的身體中不可缺少的物質(zhì)，可以說，沒有水就沒有生命的存在。人類社會(huì)依賴水而生存發(fā)展。古代，人類對(duì)水取利避害，適應(yīng)水而生存；近代，人類對(duì)水興利除害，興建工程，開發(fā)水利，控制水害；現(xiàn)代，隨著社會(huì)和生產(chǎn)的發(fā)展，地球上可資利用的水日趨短缺，水體受到污染，嚴(yán)重影響人類生存的環(huán)境，造成水體污染的原因是多方面的，主要有，工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)污水，另外還有其他原因，比如工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢

18、棄物含有大量的易溶于水的無機(jī)物和有機(jī)物，受雨水沖淋而造成的水體污染。這些污染物質(zhì)不僅會(huì)使水體發(fā)生大規(guī)模赤潮、水生生物大量死亡，給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)，也使部分地區(qū)的飲用水受到嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重威脅人類的生存健康。因此尋求有效的治理污水的方法，是我們迫切需要解決的突出問題。</p><p>　　1.2 染料廢水的危害和處理現(xiàn)狀</p><p>　　1.2.1 染料廢水的危害</p&g

19、t;<p>　　1.2.1.1 廢水中染料的危害</p><p>　　造成染料廢水色度的主要因素就是染料。廢水中的染料能吸收光線，降低水體的透明度，從而使水生植物的光合作用減弱，水體自然生態(tài)系統(tǒng)失衡。同時(shí)染料廢水中含有的大量有機(jī)物會(huì)消耗水中的氧，造成水體缺氧，威脅到水生生物和微生物生長，破壞水體自凈。同時(shí)易造成視覺上的污染。嚴(yán)重污染的水體也會(huì)對(duì)人類健康造成危害。因此，必須嚴(yán)格控制染料的排出，尤其是那

20、些毒性較大、毒害較重的染料。</p><p>　　本論文是以羅丹明B為研究對(duì)象，其主要性質(zhì)及危害如下：</p><p>　　羅丹明B(Rhodamine B)又稱玫瑰紅B，是一種鮮桃紅色的人工合成染料，熒光銅雜環(huán)化合物的代表物。具有良好的染色能力和穩(wěn)定性，其在溶液中有強(qiáng)烈的熒光, 可用作實(shí)驗(yàn)室中細(xì)胞熒光染色劑以及有色玻璃、特色煙花爆竹等行業(yè)。曾經(jīng)用作食品添加劑，但是它的大量使用對(duì)水體造成了

21、很大危害，而且實(shí)驗(yàn)證明羅丹明B會(huì)致癌，因此對(duì)含有羅丹明B的廢水的處理十分重要。</p><p>　　羅丹明B結(jié)構(gòu)式 羅丹明B溶液</p><p>　　1.2.1.2 廢水中重金屬的危害</p><p>　　對(duì)鉛、汞、鉻等重金屬鹽類，用一般的生化方法很難降解，因此，它們?cè)谧匀画h(huán)境中能夠長期存在，并且會(huì)通過食物鏈積累而危及人類健康

22、。如在日本發(fā)生過的水俁病、痛痛病等事件，都是由重金屬汞和鎘污染造成的。此外，有些重金屬還可致癌，如重金屬鉻，因此要特別注意排放和綜合利用。廢水中的染料會(huì)通過食物鏈不斷循環(huán)傳遞，在人體內(nèi)積累，從而危害到人體健康。 因此，對(duì)染料廢水的處理一直是污水處理的一大難點(diǎn)。</p><p>　　1.2.1.3 廢水中其他物質(zhì)的危害</p><p>　　洗滌劑中含有大量的含氮磷化合物，尿素也常被用于印染各

23、道工序，使得廢水中總的氮磷含量增高，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，中國近海水域發(fā)生赤潮以及池塘大面積死魚就是明顯的水體富營養(yǎng)化的例子。因此，對(duì)這類物質(zhì)的使用量和排放應(yīng)有所控制，不能不加限制地大量使用和排出。</p><p>　　1.2.2 染料廢水的處理現(xiàn)狀</p><p>　　目前染料廢水處理主要方法有物化法和生物法。其中物化法又包括吸附法、化學(xué)混凝法、氧化法等；生物法包括生物絮凝、生物固定法等。

24、其中最常用的為吸附法。</p><p>　　吸附法能有效去除廢水中難降解和劇毒的污染物，處理后的水水質(zhì)好且比較穩(wěn)定，無二次污染。因而吸附法在染料廢水處理中有著不可取代的作用。常用的吸附劑有活性炭、粉煤灰、改性纖維素、粘土礦物、硅膠和樹脂等。吸附效果比較好的主要是活性碳和樹脂。[]活性炭比表面積大，具有很強(qiáng)的吸附脫色性能，并可通過熱空氣等方法再生，但再生難度較大，且活性炭易流失，需要不斷補(bǔ)充，運(yùn)行費(fèi)用大。活性炭常用

25、作廢水的深度處理。硅藻土表面為大量硅羥基和氫鍵，因而硅藻土具有表面活性、吸附性。粉煤灰吸附是以廢治廢，吸附后可進(jìn)窯制磚。[]</p><p>　　近幾年來，生物材料廢棄物作為一種新型能源進(jìn)入人們的視野，由于生物材料具有特有的多孔狀結(jié)構(gòu)，且廉價(jià)豐富，吸附性能好，對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，使得其作為一種新型的吸附劑用于染料廢水的處理，并具有很好的發(fā)展前景。如廢棄農(nóng)用麥秸稈、花生殼、蕎麥皮等。本論文采用的是生物材料絲瓜絡(luò)作為

26、吸附劑，來研究其對(duì)染料廢水的吸附作用。</p><p><b>　　絲瓜絡(luò)概述</b></p><p>　　2.1 絲瓜絡(luò)及其作用</p><p>　　絲瓜絡(luò)(Retinervus Luffae Fructus.RLF)是葫蘆科植物絲瓜(Luffa cylindrica (L.) Roem.)成熟果實(shí)的維管束，具有清熱解毒、通經(jīng)活絡(luò)、利尿消腫等

27、功效，常在中藥方劑中應(yīng)用。 其主要化學(xué)成分為纖維素、木質(zhì)素、半纖維素、木聚糖等。且含有多種絲瓜皂苷、酚類、氨基酸類、油脂等。絲瓜絡(luò)全國各地均產(chǎn)，以浙江、江蘇、江西所產(chǎn)質(zhì)量為好。</p><p>　　絲瓜絡(luò)具有強(qiáng)韌性、表面沉積厚角質(zhì)，疏水性和透氣性良好的特點(diǎn)，經(jīng)過專業(yè)的設(shè)計(jì)與加工絲瓜絡(luò)在洗浴、足部保健、裝飾、玩具、坐墊等領(lǐng)域都有應(yīng)用。成熟絲瓜絡(luò)可以用來做廚房清潔用抹布，環(huán)保低碳。另外絲瓜絡(luò)也有一定的藥理作用。又因?yàn)?/p>

28、絲瓜絡(luò)具有獨(dú)特的多孔性物理結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)，既親水去油污并能脫附油脂而再生，所以是優(yōu)良環(huán)保的吸附分離材料。</p><p>　　2.2 絲瓜絡(luò)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　2.2.1 絲瓜絡(luò)在醫(yī)藥方面的研究</p><p>　　絲瓜絡(luò)是我國傳統(tǒng)中藥材，主要以其藥用價(jià)值為人們認(rèn)識(shí)和利用。研究表明，絲瓜具有降血脂和抑制體重增加的作用。李菁等[]通過對(duì)實(shí)驗(yàn)性高血脂

29、癥大鼠灌服絲瓜絡(luò)，僅4d時(shí)間，大鼠的血清總膽固醇（TC）即下降了>40％.表明了絲瓜絡(luò)的降血脂效果非常顯著，而且見效快。此外，喂飼高脂飼料的實(shí)驗(yàn)大鼠實(shí)驗(yàn)后體重顯著增加，而灌服高脂飼料和絲瓜絡(luò)的實(shí)驗(yàn)大鼠體重則減輕，表明絲瓜絡(luò)對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的體重增加有很好的抑制效果。同樣，馬建慧等[]也對(duì)絲瓜絡(luò)的降血脂作用進(jìn)行了研究，也證明了絲瓜絡(luò)具有一定的降血脂作用。</p><p>　　絲瓜也具有保護(hù)心臟的作用。關(guān)穎等[]

30、以小鼠為研究對(duì)象探討了絲瓜絡(luò)對(duì)心肌性缺血的防治作用。預(yù)先給小鼠灌服絲瓜絡(luò)煎劑，1周后腹腔注射垂體后葉素誘發(fā)急性心肌缺血。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度的絲瓜絡(luò)煎劑均能有效的抑制垂體后葉素誘發(fā)的小鼠導(dǎo)聯(lián)心電圖T波的升高和心率減慢，說明了絲瓜絡(luò)具有減輕心肌缺血和改善缺血性心電圖變化的作用，并能顯著降低心肌缺血后造成的血清乳酸脫氫酶（LDH）以及心肌組織內(nèi)丙二醛（MDA）含量的增高，增加心肌組織中超氧化物歧化酶（SOD）活性。說明了絲瓜絡(luò)對(duì)心肌具有保

31、護(hù)作用。</p><p>　　2.2.2 絲瓜絡(luò)在染料廢水處理方面的應(yīng)用研究</p><p>　　由于絲瓜絡(luò)具有獨(dú)特的多孔狀結(jié)構(gòu)，具有良好的吸附作用，因此在廢水處理方面具用很好的發(fā)展前景。在研究中多采用經(jīng)過不同方法改性的絲瓜絡(luò)纖維，如經(jīng)NaOH堿化改性的絲瓜絡(luò)纖維對(duì)廢水中羅丹明B、重金屬Cr(VI)的吸附作用。張劍等[]采用等離子體對(duì)絲瓜絡(luò)進(jìn)行改性，研究了其對(duì)染料亞甲基藍(lán)的去除作用。結(jié)果表

32、明，改性后的絲瓜絡(luò)對(duì)亞甲基藍(lán)的最大吸附率可達(dá)53.8mg/g，絲瓜絡(luò)的吸附作用提高了絲瓜絡(luò)纖維的使用價(jià)值，也為廢水處理提供了可選擇的生物吸附劑，同時(shí)對(duì)于保護(hù)水體環(huán)境和人類健康也具有一定意義。如圖，絲瓜絡(luò)纖維吸附前和吸附后的電鏡圖片：</p><p>　　吸附前 吸附后 </p&

33、gt;<p>　　第3章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及內(nèi)容</p><p>　　3.1 主要材料、試劑與儀器</p><p>　　3.1.1 主要實(shí)驗(yàn)原料</p><p>　　風(fēng)干絲瓜刨皮去籽后，由粉碎機(jī)粉碎成約1mm左右的絲瓜絡(luò)纖維。</p><p>　　3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及試劑</p><p>　　植物

34、粉碎機(jī)（北京市永光明醫(yī)療儀器廠）、分光光度計(jì)（上海光譜儀器有限公司）、pH計(jì)（上海大普儀器有限公司）、恒溫振蕩箱、電子天平（上海良平儀器儀表有限公司）、掃描電子顯微鏡（日本日立公司）、三角燒瓶、容量瓶；羅丹明B、NaOH、HNO3；水為去離子水。</p><p><b>　　3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　3.2.1 pH對(duì)平衡吸附量的影響</

35、p><p>　　將7份25ml 100µg/ml的羅丹明B中分別加入50mg的絲瓜絡(luò)纖維，用NaOH或HNO3溶液調(diào)節(jié)pH值至1.0～7.0，每一份設(shè)置一組空白對(duì)照（不加絲瓜絡(luò)纖維），在25℃的恒溫振蕩箱中振蕩吸附180min，測定吸光度并根據(jù)羅丹明B標(biāo)準(zhǔn)曲線（如圖）計(jì)算羅丹明B的平衡濃度。計(jì)算平衡吸附量。</p><p><b>　　圖 3-1</b><

36、/p><p>　　Qe=(C0-Ce)V/m 3-2</p><p>　　在式中：Qe為平衡吸附量，mg/g；C0 和Ce分別為羅丹明B的初始和平衡質(zhì)量濃度，µg/ml；V為羅丹明B的體積，ml；m為吸附劑投放量，mg。</p><p>　　3.2.2 吸附劑投放量對(duì)平衡吸附量的影響</p><p>　　分別稱取10、20、3

37、0、50、60、70、80、100mg的絲瓜絡(luò)纖維，在25℃的恒溫振蕩箱中對(duì)25ml 100µg/ml的羅丹明B溶液進(jìn)行吸附，每一份設(shè)置一組空白對(duì)照（不加絲瓜絡(luò)纖維）。溶液的pH值為1.0，振蕩吸附180min。測定吸光度并計(jì)算羅丹明B的平衡濃度，計(jì)算平衡吸附量。</p><p>　　3.2.3 吸附溫度對(duì)吸附效果的影響</p><p>　　將3組（每組設(shè)置四份）25ml 100

38、µg/ml的羅丹明B溶液中分別加入50mg的絲瓜絡(luò)纖維，每組中有三份有絲瓜絡(luò)，另外一份作為空白對(duì)照。調(diào)節(jié)溶液pH=1.0,分別置于10℃、20℃、30℃的恒溫振蕩箱中振蕩180min,測定吸光度并計(jì)算羅丹明B的平衡濃度。</p><p>　　3.2.4 吸附時(shí)間對(duì)吸附效果的影響</p><p>　　配置12份25ml 100µg/ml的羅丹明B溶液，調(diào)節(jié)pH為1.0，

39、分別加入50mg絲瓜絡(luò)纖維，置于25℃恒溫振蕩箱中振蕩吸附，定時(shí)取樣，分別測定出吸附10、20、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300min之后的羅丹明B濃度，計(jì)算吸附量。</p><p>　　Qt=(C0-Ct)V/m 3-3</p><p>　　在式中：Qt為吸附量，mg/g；C0、Ct分別為羅丹明B的初始和殘余質(zhì)量濃度，µg/ml；V

40、為羅丹明B體積，ml；m為吸附劑投放量，mg；t為吸附時(shí)間，min；</p><p><b>　　結(jié)果與分析</b></p><p><b>　　4.1 pH的影響</b></p><p>　　pH對(duì)平衡吸附量的影響如圖所示。由圖可見，隨著pH的逐漸增大，絲瓜絡(luò)纖維對(duì)羅丹明B的平衡吸附量逐漸減少。在強(qiáng)酸性條件下，絲瓜絡(luò)纖維

41、對(duì)羅丹明B的平衡吸附量較大。</p><p><b>　　4-1</b></p><p>　　這可能是由于羅丹明B分子中帶有CLˉ。在酸性條件下，絲瓜絡(luò)纖維表面因吸附H+而帶有正電，可與CLˉ發(fā)生離子吸附。在pH較高時(shí)，絲瓜絡(luò)纖維表面吸附OHˉ而帶負(fù)電，與同樣帶負(fù)電的CLˉ產(chǎn)生靜電斥力，從而造成絲瓜絡(luò)纖維對(duì)羅丹明B的平衡吸附量減小。因此，羅丹明B溶液的pH值應(yīng)為1.0

42、。</p><p>　　4.2 吸附劑投放量的影響</p><p>　　如圖所示，隨著吸附劑投放量的增大，絲瓜絡(luò)纖維對(duì)羅丹明B的平衡吸附量逐漸較少，但基于節(jié)約原料和試驗(yàn)的可行性，吸附劑的投放量以50mg最為適宜。 </p><p><b>　　4-2</b></p><p>　　4.3 吸附溫度的影響及其吸附等溫線的研究

43、</p><p>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著吸附溫度的升高，絲瓜絡(luò)纖維對(duì)羅丹明B的平衡吸附量先增加后減少，在25℃時(shí)達(dá)到最大值，因此羅丹明B的最佳吸附溫度為25℃。</p><p>　　吸附等溫線是指在一定的溫度條件下溶質(zhì)分子在兩相界面上進(jìn)行吸附過程所達(dá)到的平衡吸附量與平衡濃度之間的關(guān)系曲線?？梢苑从吵鑫絼┑谋砻嫘再|(zhì)以及吸附質(zhì)與吸附劑之間的相互作用信息。吸附等溫方程可以用不同模型來進(jìn)行擬合，

44、Langmuir和Freundlich吸附等溫方程應(yīng)用最為廣泛。</p><p>　　4.3.1 Langmuir吸附等溫線方程</p><p>　　Langmuir吸附等溫方程理論模型基于假設(shè)：吸附劑表面是均勻的，只能發(fā)生單分子層吸附，即一個(gè)吸附位點(diǎn)只吸附一個(gè)分子。吸附粒子間不相互作用，吸附達(dá)到平衡時(shí)，吸附的速率和脫附的速率相等。其線性形式為：</p><p>&

45、lt;b>　　4-3</b></p><p>　　在式中：Ce為平衡時(shí)吸附質(zhì)濃度(mg/L)；Qe為平衡吸附量(mg/g)；Qm為最大吸附量(mg/g)；KL為Langmuir常數(shù)(L/mg)，反映了吸附速度。以Ce為橫坐標(biāo)，Ce/Qe為縱坐標(biāo)作圖。由直線的截距和斜率可計(jì)算出Qm和KL的值。Langmuir等溫線的本質(zhì)特性可通過RL來反映：</p><p>　　若0 &l

46、t;RL< 1則為優(yōu)先吸附，RL> 1為非優(yōu)先吸附，RL= 1為線性吸附，RL= 0為不可逆吸附。</p><p><b>　　圖 4-4</b></p><p>　　4.3.2 Freundlich吸附等溫線方程</p><p>　　該等溫方程假設(shè)吸附為多分子層吸附，且吸附劑表面不均勻，吸附質(zhì)和吸附劑之間存在交互關(guān)系，其表達(dá)式和線

47、性表達(dá)式如下所示：</p><p><b>　　4-5</b></p><p><b>　　4-6</b></p><p>　　在式中：Ce為平衡時(shí)吸附質(zhì)濃度(mg/L)；Qe為平衡吸附量(mg/g)；KF為Freundlich常數(shù)(mg/g)(L/mg)1/n)，代表吸附容量；n代表吸附強(qiáng)度，1/n越小，則說明吸附性能越

48、好，一般認(rèn)為，1/n在0-1范圍內(nèi)表示吸附容易進(jìn)行，超過2，則表示吸附較難進(jìn)行。以lnCe為橫坐標(biāo)，lnQe為縱坐標(biāo)作圖，由直線的截距和斜率計(jì)算出KF和1/n的值。</p><p><b>　　圖 4-7</b></p><p>　　4.3.3 結(jié)果分析</p><p>　　由圖表分析可知，Langmuir吸附等溫方程較Freundlich吸附

49、等溫方程能更好地?cái)M合絲瓜絡(luò)纖維對(duì)羅丹明B的吸附過程。由于Langmuir方程是基于單分子層吸附的假設(shè)而建立，因此可推斷該吸附過程屬于單分子層吸附。又因?yàn)樵贚angmuir吸附等溫方程中，0 <RL< 1，所以為優(yōu)先吸附。在Freundlich吸附等溫方程中，1/n在0-1范圍內(nèi)，表示吸附較容易進(jìn)行。</p><p>　　4.3.4 熱力學(xué)模型</p><p>　　在等溫模型研究

50、的基礎(chǔ)上，研究并計(jì)算與吸附過程有關(guān)的熱力學(xué)參數(shù)。包括自由能變(ΔG，kJ/mol)、焓變(ΔH，kJ/mol)以及熵變(ΔS, kJ/mol K)。 有關(guān)方程式如下：</p><p>　　4-8

51、 4-9</p><p>　　在式中，R為理想氣體常數(shù)(8.314J/mol K)，T為熱力學(xué)溫度(K)，K為Langmuir常數(shù)(l/mol)。以T為橫坐標(biāo)，ΔG為縱坐標(biāo)作圖。如圖4-10。由擬合直線截距和斜率求得ΔH和ΔS的值。</p><p><b>　　4-10</b></p><p>　　由圖可知，ΔH<0,因此該吸附過程

52、為放熱的；ΔS<0說明這個(gè)吸附過程中的吸附劑和染料分子的無序性減小；ΔG>0說明吸附過程是被動(dòng)進(jìn)行的。</p><p>　　4.4吸附時(shí)間的影響及吸附動(dòng)力學(xué)研究</p><p>　　一級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型廣泛用于水溶液吸附動(dòng)力學(xué)的描述，該模型認(rèn)為吸附速率受吸附量和溶液濃度的影響，顆粒內(nèi)傳質(zhì)阻力是吸附的限制因素。其表達(dá)式如下所示：</p><p><b&

53、gt;　　4-11</b></p><p>　　在式中，Qe、Qt分別為平衡時(shí)和t時(shí)刻吸附量(mg/g)，k1為一級(jí)吸附速率常數(shù)(1/min)。以t為橫坐標(biāo)，ln (Qe?Qt)為縱坐標(biāo)作圖，如圖：4-9，通過擬合直線的斜率和截距可分別求得k1 和Qe的值。</p><p><b>　　4-12</b></p><p>　　二級(jí)吸附

54、動(dòng)力學(xué)方程也廣泛用于吸附動(dòng)力學(xué)的描述。該模型假設(shè)吸附是一個(gè)偽化學(xué)反應(yīng)過程，與一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程不同的是，此模型描述的是整個(gè)吸附過程，認(rèn)為吸附機(jī)制是吸附的限制因素。其表達(dá)式如下：</p><p>　　其中 4-13 </p><p>　　在式中，V0為初始吸附速率(mg/(g min))，k2為二級(jí)吸附速率常數(shù)(g/(mg min))，

55、以t為橫坐標(biāo)，t/Qt為縱坐標(biāo)作圖，如圖4-11。通過擬合直線的斜率和截距求得Qe、k2和V0的值。</p><p><b>　　4-14</b></p><p>　　結(jié)果表明：一級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)方程的平均絕對(duì)偏離率較大，二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)方程的平均絕對(duì)偏離率較小，因此二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)方程可以更好的描述絲瓜絡(luò)纖維對(duì)羅丹明B的吸附過程。</p><p>　

56、　4.5正交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析</p><p>　　選擇pH、吸附劑投放量（m）、羅丹明B濃度（C0）、溫度（T）四個(gè)因素在三水平上進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)并分析，如下L9（34）表</p><p>　　分析上表可得，四個(gè)因素對(duì)吸附效果的影響依次為：m>C0>pH>T</p><p><b>　　第5章 結(jié)論</b></p>&

57、lt;p>　　在本實(shí)驗(yàn)中，探究了絲瓜絡(luò)纖維在不同條件下對(duì)羅丹明B的吸附效果。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，該吸附過程屬于單分子層吸附，符合Langmuir吸附等溫方程，并且該吸附過程的平衡吸附量隨著pH和吸附劑投放量的增大而減小。通過本實(shí)驗(yàn)可知該吸附過程的最佳吸附條件為：25℃、pH=1.0、m=50mg、C0=100mg/L、t=180min。</p><p>　　通過對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)絲瓜絡(luò)的吸附特性及吸附條

58、件有了一定的了解，為生物材料的充分利用奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也為染料廢水的處理提供了有效的途徑。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　凌芳，李光明. 染料廢水的治理現(xiàn)狀及展望［J］.江蘇環(huán)境科技,2006，19（z2）卷:98-104.</p><p>　　樊毓新，周增炎.染料廢水的處理方法現(xiàn)狀與發(fā)展前景［J］.環(huán)境保

59、護(hù)，2002(9):22-26.</p><p>　　李菁，付詠梅，朱偉杰，張穗梅，嚴(yán)玉霞，顏亮．絲瓜絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)性高血脂大鼠的降血脂效應(yīng)[J]．中國病理生理雜志，2004，20(7):1264—1266．</p><p>　　馬建慧，趙明，朱敏恒．四種新疆地產(chǎn)植物藥對(duì)小鼠實(shí)驗(yàn)性高血脂的預(yù)防作用[J]．深圳中西醫(yī)結(jié)合雜志，2006，16(4):20l一203．</p><p

60、>　　關(guān)穎，李菁，朱偉杰，孫玲，付詠梅．絲瓜絡(luò)對(duì)小鼠心肌缺血性損傷的預(yù)防效應(yīng)[J]．中國病理生理雜志，2006，22(1):68—71.</p><p>　　張劍，王迎.改性絲瓜對(duì)亞甲基藍(lán)染料的吸附性能［J］.大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012,31（3）:219-221.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本實(shí)驗(yàn)是在

61、**老師的精心指導(dǎo)下完成的。在論文的寫作過程中我遇到了很多困難和障礙，但都在老師和同學(xué)的幫助下一一克服了，尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師**老師，他對(duì)我進(jìn)行了耐心的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助我進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)，孔老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，誨人不倦的敬業(yè)精神以及淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)深深影響我、鼓舞我，使我受益匪淺。在論文完成之際，謹(jǐn)向孔老師表示衷心的感謝!</p><p>　　其次要感謝實(shí)驗(yàn)室的師哥師姐以及同組同學(xué)的無私幫