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硅藻是单细胞的海洋生物,其数量超过100000种,形态大小各异,具有惊人的微米或纳米级二氧化硅细胞膜结构(称为硅质壳)。硅质壳因其结构精密、孔隙众多、具有很高的比表面积和高韧性等特点而备受瞩目。在未来的精细纳米材料及生物材料的发展中具有很大潜能。本文探究了海链藻(Thalassiosira weissflogii)在实验室培养的最佳参数,在温度为30℃、pH为9的条件下,更利于海链藻生长。以实验室自培养的海链藻为例,探究硅质壳的提取方法及最佳参数。采用酸洗-焙烧结合的方法,利用10%盐酸酸洗1h,干燥并在600℃下焙烧6h可以获得高质量的硅质壳,使用热重分析仪、扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪、比表面及孔径分析仪进行分析表征。其SiO2为无定形,含量可以达到90%以上,比表面积达到348.21 m2/g(远高于硅藻土)。选用优质硅藻土(SiO2含量90%以上)与海链藻硅质壳作对比,探究两种吸附剂对甲基紫、罗丹明B染料的吸附效果及各因素对吸附过程的影响。硅质壳投入量为0.5 g/L时,就可以达到很好的去除率;碱性条件下,利于硅质壳对阳离子染料吸附;对吸附过的硅质壳进行150℃干燥处理,其重复利用效果好;硅质壳对染料吸附效果远好于硅藻土,对两种染料的去除率可达到90%以上。通过吸附动力学模型、等温线模型、热力学参数等对硅质壳及硅藻土染料吸附过程进行拟合分析,提出染料吸附机理。结果表明,伪二级动力学模型、朗格缪尔吸附等温线更好拟合染料的吸附过程;吸附包含液膜扩散、颗粒内扩散、表面吸附等。吸附过程为自发性吸热过程,硅质壳及硅藻土最大吸附量分别为152.316 mg/g、15.663 mg/g,硅质壳吸附效果远好于硅藻土。