胡敏素对Pb2+吸附的响应面优化及机理
来源：中国环境科学杂志2017年第5期北京时间：
作者：王雅辉, 邹雪刚, 舒冉君, 黄军磊, 吕文英, 姚琨, 刘国光
单位：广东工业大学环境科学与工程学院, 广东 广州 510006
摘要：采用Box-Behnken响应面优化实验设计对胡敏素吸附去除水中Pb2+的过程进行了优化，设定吸附时间、吸附剂用量、pH值、温度和Pb2+初始浓度5个影响因素，建立了吸附率与上述因素之间的二次多项式模型，确定了最优吸附条件，对吸附过程的等温模型、热力学特性及吸附机理进行了研究.研究表明吸附剂用量、pH值、温度和Pb2+初始浓度为显著因素.胡敏素对Pb2+吸附的最优条件为：吸附时间85min、投加量1.2g/L、pH= 4.7、温度44.5℃、Pb2+初始浓度202mg/L.最优条件下，实测Pb2+吸附率可达92.59%.胡敏素对Pb2+的吸附符合Langmuir等温线方程，最大吸附量为170.28mg/g；计算得知胡敏素吸附Pb2+的热力学状态函数ΔG0、ΔS0和ΔH0分别为-29.30～-24.21kJ/mol、126.70J/（mol·K）和13.59kJ/mol，吸附过程为吸热过程.胡敏素表面的羰基、羟基、氨基和羧基等活性基团可以和Pb2+发生配位络合作用，Ca、Na和Mg等离子与Pb2+发生离子交换作用.研究结果表明，胡敏素作为一种极具潜力的绿色廉价吸附剂，可用于处理含Pb2+废水.
关键词：胡敏素,响应面优化,吸附机理,Pb2+,热力学
基金资助：
广东省自然科学基金（2015A030313483）；广东省教育厅特色创新类项目（2015KTSCX030）；广东省普通高校创新团队建设项目（自然科学）（2015KCXTD007）
