山東師范大學(xué)生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)論文

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p>　　論文題目： 絲瓜對(duì)羅丹明B的吸附的研究 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　學(xué)號(hào)： </p><p>　　專(zhuān)業(yè)：

2、 生物科學(xué) </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　學(xué) 院： 生命科學(xué)學(xué)院 </p><p>　　1 2014年 5 月 日</p><p><b>　　畢業(yè)論文內(nèi)容介紹</b><

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

4、.1</p><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

5、的危害……………………………………………………….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<

6、;/p><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

7、的研究…………………………………………………….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&

8、gt;<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

9、量的影響…………………………………………………….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&l

10、t;/p><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

11、及其吸附等溫線的研究…………………………………………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…………………………………………………………

12、………….10</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>&

13、lt;p>　　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……………………………………………………………

14、………………………….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(guò)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10

15、0mg/L、吸附劑投放量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(guò)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>

16、;　　Abstract: 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 e

17、fficiency 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 t

18、emperature 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

19、景及意義</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(shuō)，沒(méi)有水就沒(méi)有生命的存在。人類(lèi)社會(huì)依賴水而生存發(fā)展。古代，人類(lèi)對(duì)水取利避害，適應(yīng)水而生存；近代，人類(lèi)對(duì)水興利除害，興建工程，開(kāi)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(lèi)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(guò)

20、程中產(chǎn)生的固體廢棄物含有大量的易溶于水的無(wú)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(lái)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(lèi)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(wèn)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

21、</p><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(zhǎng)，破壞水體自凈。同時(shí)易造成視覺(jué)上的污染。嚴(yán)重污染的水體也會(huì)對(duì)人類(lèi)健康造成危害。因此，必須嚴(yán)格控制染料

22、的排出，尤其是那些毒性較大、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

23、使用對(duì)水體造成了很大危害，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(lèi)，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(zhǎng)期存在，并且會(huì)通過(guò)食物鏈積

24、累而危及人類(lèi)健康。如在日本發(fā)生過(guò)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(guò)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

25、也常被用于印染各道工序，使得廢水中總的氮磷含量增高，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，中國(guó)近海水域發(fā)生赤潮以及池塘大面積死魚(yú)就是明顯的水體富營(yíng)養(yǎng)化的例子。因此，對(duì)這類(lèi)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

26、、生物固定法等。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(wú)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(shù)脂等。吸附效果比較好的主要是活性碳和樹(shù)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(guò)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)

27、用大?；钚蕴砍Ｓ米鲝U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(lái)，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(wú)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

28、物材料絲瓜絡(luò)作為吸附劑，來(lái)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)

29、活絡(luò)、利尿消腫等功效，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(lèi)、氨基酸類(lèi)、油脂等。絲瓜絡(luò)全國(guó)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(guò)專(zhuān)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(lái)做廚房清潔用抹布，環(huán)保低碳。另外絲瓜絡(luò)也有一定的

30、藥理作用。又因?yàn)榻z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(guó)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

31、過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)性高血脂癥大鼠灌服絲瓜絡(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(jiàn)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

32、作用。關(guān)穎等[]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(shuō)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(shuō)明了絲

33、瓜絡(luò)對(duì)心肌具有保護(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(guò)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

34、去除作用。結(jié)果表明，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(lèi)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

35、 </p><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

36、>　　植物粉碎機(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

37、的影響</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(cè)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

38、></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

39、取10、20、30、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(cè)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）

40、25ml 100µg/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(cè)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)

41、節(jié)pH為1.0，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(cè)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，

42、1;g/ml；V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(jiàn)，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

43、件下，絲瓜絡(luò)纖維對(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

44、pH值應(yīng)為1.0。</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

45、吸附等溫線的研究</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(guò)程所達(dá)到的平衡吸附量與平衡濃度之間的關(guān)系曲線。可以反映出吸附劑的表面性質(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

46、模型來(lái)進(jìn)行擬合，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>&l

47、t;p><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L(zhǎng)angmuir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(guò)RL來(lái)反映：</p><p>

48、;　　若0 <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)

49、系，其表達(dá)式和線性表達(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，

50、則說(shuō)明吸附性能越好，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(guò)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Freu

51、ndlich吸附等溫方程能更好地?cái)M合絲瓜絡(luò)纖維對(duì)羅丹明B的吸附過(guò)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(guò)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>　

52、　在等溫模型研究的基礎(chǔ)上，研究并計(jì)算與吸附過(guò)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

53、 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L(zhǎng)angmuir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

54、,因此該吸附過(guò)程為放熱的；ΔS<0說(shuō)明這個(gè)吸附過(guò)程中的吸附劑和染料分子的無(wú)序性減小；ΔG>0說(shuō)明吸附過(guò)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&g

55、t;<b>　　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(guò)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&g

56、t;　　二級(jí)吸附動(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(guò)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(guò)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/(m

57、g min))，以t為橫坐標(biāo)，t/Qt為縱坐標(biāo)作圖，如圖4-11。通過(guò)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(guò)程。</p>&l

58、t;p>　　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></

59、p><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(guò)程屬于單分子層吸附，符合Langmuir吸附等溫方程，并且該吸附過(guò)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(guò)本實(shí)驗(yàn)可知該吸附過(guò)程的最佳吸附條件為：25℃、pH=1.0、m=50mg、C0=100mg/L、t=180min。</p><p>　　通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)絲瓜絡(luò)的

60、吸附特性及吸附條件有了一定的了解，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

61、景［J］.環(huán)境保護(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(guó)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>

62、;<p>　　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(guó)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>

63、;　　本實(shí)驗(yàn)是在**老師的精心指導(dǎo)下完成的。在論文的寫(xiě)作過(guò)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