Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附热力学和动力学特性

作者：张金丽; 孙道华; 景孝廉; 黄加乐; 郑艳梅; 李清彪

来源：化工学报, 2012, (04): 1283-1292.

• Au(Ⅲ)离子
• 生物吸附
• 黑曲霉菌
• 热力学
• 动力学 Au(Ⅲ)
• biosorption
• Aspergillus niger
• thermodynamics
• kinetics

以黑曲霉菌作为生物吸附剂,研究其对Au(Ⅲ)离子的吸附特性,考察了pH值、吸附时间、温度和初始Au(Ⅲ)离子浓度等因素对吸附过程的影响。结果表明,Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附过程对溶液pH值具有一定的依赖性,最佳pH值为2.0～3.0。升温能明显加快吸附进程,20℃下吸附过程分为2个阶段进行,分别对应于Au(Ⅲ)离子还原前和还原后的吸附,24h后吸附趋于平衡,而30、40、60℃下吸附过程均无明显分段现象,并分别于12、6、1h后趋于吸附平衡。Au(Ⅲ)离子初始浓度<233.32mg.L-1时,吸附量几乎不随温度的变化而变化,初始浓度>367.94mg.L-1时,升温明显促进了吸附的进行。Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附等温线可用Langmuir方程很好地模拟,20、30、40、50℃时其饱和吸附量分别为185.19、202.02、235.85、277.78mg.g-1。热力学参数Gibbs自由能变(ΔG0)、吸附焓变(ΔH0)和吸附熵变(ΔS0)的计算结果表明,Au(Ⅲ)离子在黑曲霉菌上的吸附过程是一个自发的吸热和熵增过程。吸附动力学可用准二级速率方程描述,吸附活化能为55.71kJ.mol-1。傅里叶变换红外光谱分析的结果进一步揭示了菌体表面的酰氨基、羧基和羟基是参与吸附的主要功能基团。

• 出版日期2012-12-29
• 单位集美大学; 厦门大学