荞麦皮生物吸附去除水中罗丹明B的吸附条件响应面法及热力学研究

采用Box-Behnken响应面优化实验设计对荞麦皮生物吸附去除水中染料罗丹明B的影响因素(如温度、pH值、染料初始浓度、吸附剂用量)进行研究,建立了去除率与上述因素之间的二次多项式模型,得到荞麦皮去除罗丹明B的最佳条件为:温度50℃、pH=2、罗丹明B初始浓度100mg·L-1,吸附剂用量11.75g·L-1,最优条件下罗丹明B的最大去除率可达到92.30%.用Langmuir、Freundlich和Dubinin-Radushkevich方程对吸附等温线进行拟合,其中,Langmuir方程拟合结果最好,其最大吸附量为79.34mg·g-1.另外,计算得到了荞麦皮生物吸附水中罗丹明B的热力学状态函数ΔG0、ΔH0、ΔS0及平均吸附能E分别为-27.29~-24.84kJ·mol-1、13.29kJ·mol-1、125.60J·mol-1·K-1和11.74~12.37kJ·mol-1,结合对荞麦皮pHpzc的测定、BET分析和吸附染料前后的红外光谱变化情况,对罗丹明B在荞麦皮上的吸附机理进行了探讨.本研究结果表明,荞麦皮是一种极具潜力的绿色吸附剂,能够有效用于水中罗丹明B等染料的去除.