Sorangium cellulosum NUST06纤维堆囊菌胞外多糖对重金属离子的吸附特性

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粘细菌Sorangium cellulosum NUST06能产大量的胞外多糖,经研究确定了粗多糖对Pb2+和Cu2+的吸附性能最佳。多糖对Pb2+的吸附量大于Cu2+,分别为123.3mg/g和54.73mg/g。Langmuir等温模型比Freundlich模型能更好地描述Pb2+和Cu2+的等温吸附,虽然均有高的相关系数。吸附反应在10min内完成,是一个快速、稳定的过程,动力学数据可以用拟二阶方程描述。随着体系初始pH的增大,Pb2+和Cu2+的吸附容量增大,最佳pH分别在3.96和4.51。在同一吸附体系中,Pb2+的体系pH逐渐增大,而Cu2+的体系pH逐渐减小的。低温或高温都不利于Pb2+的吸附,但多糖对Cu2+的吸附则是一个吸热的过程。低浓度的轻金属离子促进Pb2+的吸附,而在高浓度的轻金属吸附体系中,可以观察到竞争多糖上有限的吸附位点。Pb2+的吸附不受低浓度Cu2+和Ni2+的影响,高浓度的Cu2+和Ni2+促进Pb2+的吸附。而Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Pb2+和Ni2+与Cu2+的发生严重的竞争吸附。Pb2+、Cu2+的动态穿透曲线的穿透点都是在490mL左右,过柱液的体积分别超过640mL和610mL时,固定化多糖吸附己达到饱和。0.5M的HCl溶液能把吸附的Pb2+完全洗脱下来,动态穿透曲线不符合Thomas模型。红外光谱初步证实,Pb2+、Cu2+是与多糖上的-COOH和-OH发生反应。该多糖对Pb2+表现的特殊吸附机理初步推测为疏水缔合机理。
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