天然可降解柚子皮吸附材料制备及其对有机污染物的吸附性能

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柚子皮吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能

１实验部分
１１试剂与仪器．
主要试剂：２ＮＯ、２ｒＨＳ、ａＨＫＣ２、Ｏ０二苯碳酰二肼、丙酮，以上试剂均为分析纯
Ｋ（ＢＴ２２Ｉ／１７）Ｇ主要仪器：０７０型分光光度计（２上海第三分析仪器厂）Ｈ＿３，ｓＣ型精密ｐＰＨ计（上海雷磁仪器
关键词：子皮；柚活性炭；附；吸六价铬
中图分类号：７３Ｘ０．５
文献标志码：Ａ
文章编号：０８３２（０１０－０２０１０ — ４１２１）５０５－５
近年来，利用廉价的农业废弃物作为吸附剂处理重金属废水引起了人们的重视。国外报道用于吸附含铬废水的农业废弃物有制糖甜菜废丝、甘蔗渣稻草和大豆皮・１。国内不少研究学者，采用花生壳和木屑闭核桃壳［柑橘渣［松果粉末瞄、３］、４１、等农林废弃物吸附水体中的Ｃ（Ｉ取得良好的去ｒ）Ｖ，
厂）马弗炉，，烘箱，恒温振荡培养箱（天津市中环科技开发公司）１０目标准筛，，８电子天平
收稿Ｅ期：０１０— ５ｔ２１— ４１
作者简介：关琼（８一，，余１１）福建福清人，９女硕士，讲师。主要研究方向：属基体表面化学镀和废水处理研究。金
第５期
余美琼，杨金杯，郑
旭：柚子皮吸附剂对ｃｖ）ｄｉ￣吸附性能ｆ
５３
１吸附剂的制备．２
将洗净的新鲜柚子皮烘干、粉碎，１０目标准筛。将制备好的柚子皮粉用一定浓度的ＨＳ过８２Ｏ
溶液浸渍，ｌＯ的马弗炉里进行低温炭化并用蒸馏水漂洗至中性后制得柚子皮吸附剂【。在￣ｌＣｌ０】

改性柚子皮吸附剂的制备及其应用研究

ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｏｄｉｉｅｆｄＰｏｍｅｌｏＰｅｅｌＡｄｓｏｒｂｅｎｔ
ＺｈａｎｇＪｉａｎｈｕｉ，ＷｕＴｉｎｇ
ｉｔｓｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｌｌｌＯ，，ｉｎｇｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｒｏｆｍｗａｓｔｅｗａｔｅｒ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｕｒ｜ａｃｃｔｈｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｂｙｕｓｉｎｇｉｎｒａｆｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｕｍｃａｎｂｅｓｅｅｎ，ｇｒａｐｅｆｒｕｉｔｐｅｅｌｃｏｎｔａｉｎｓａｌｏｔｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｇｒｏｕｐｓ，Ｏ－ｔｔ，Ｃ— Ｈ，Ｃ＝Ｏａｎｄｓｏｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｏｍｅｔｏＰｅｅｌ：ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ；ｚｉｎｃｃｈｌｏｒｉｄｅ：ｃｉｔｒｉｃａｃｉｄ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＰｈａｒｍａｃｙ，ＺｈｕｈａｉＣｏｌｌｅｇｅｏｆＪｉｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｋｉｎｄｏｆａｄｓｏｒｂｅｎｔｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｌｎｐｏｍｅｌｏｐｅｅｌｓｕｓｉｎｇｔｈｅｚｉｎｃｃｈｌｏｒｉｄｅａｎｄｐｏｌｙａｃｉｄａｃｔｉｖａｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｅｒｅｕｓｅｄｉｎｌａｂｏｘ ‘ ａｔｏｒｙｔｏｔｅｓｔ

柚子皮生物炭相关思考问题

柚子皮生物炭相关思考问题
1、碱改柚子皮生物炭对水体中Mn(Ⅱ)的动态吸附研究。

2、改性柚皮生物炭的制备及其对水体磷酸盐的吸附性能。

3、柚皮生物炭对土壤中磷吸附能力的影响。

4、柚子皮生物活性炭的制备及对有机染料和气态甲醛的吸附研究。

5、柚子皮生物炭除氟性能及机理研究。

6、柚皮基生物炭的制备及其吸附性能研究。

7、氯化锌活化柚子皮制备生物炭及其对亚甲基蓝的吸附。

8、基于TRIZ理论的柚皮生物炭制备工艺优化。

9、柚皮生物炭对湿地土壤吸附五氯酚与磷的影响的分析。

10、柚子皮生物炭的制备及对水体中锰离子的吸附。

11、利用柚子皮水热炭化制备生物炭的方法与应用。

12、柚子皮和水葫芦提取物活化生物炭制备生物质吸附剂及其吸附四环素的研究。

柚子皮吸附剂对甲基橙的吸附性能研究

柚子皮吸附剂对甲基橙的吸附性能研究黄晋英;陈欣【摘要】研究了柚子皮对甲基橙(MO)的吸附行为,考察了吸附时间、溶液pH值、柚皮粉用量和MO初始浓度等因素对吸附效果的影响.结果表明,在MO溶液pH值为5.0,初始浓度为10 mg/L的条件下,25 mL溶液中添加0.05 g的柚子皮粉,以120 r/min振荡吸附60 min后,MO吸附率可达77.65%,酸性环境有利于MO吸附.一定范围内,柚子皮用量的增加以及MO初始浓度的升高都会导致吸附率升高,柚子皮粉对MO的吸附过程以物理吸附为主,符合Langmuir吸附等温方程.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)014【总页数】4页(P96-98,104)【关键词】柚子皮;甲基橙;吸附【作者】黄晋英;陈欣【作者单位】南阳市第一中学, 河南南阳 473061;南阳师范学院化学与制药工程学院, 河南南阳 473061【正文语种】中文【中图分类】X703.1染料生产和印染加工过程不仅用水量大，而且会产生大量废水。

这些废水成分复杂、色度高、难降解、有毒物质多。

进入地面水体中，严重威胁水生植物和人类的健康。

偶氮染料在染料中占有很大比例，甲基橙(MO)为偶氮类染料化合物的典型代表。

使用吸附剂是去除印染废水中染料物质的常用方法之一。

最近几年，国内外的研究人员设计制备出许多不同的吸附材料，用来吸附处理印染废水[1]。

柚子是我国南方的主要水果之一，柚子皮占到柚子全重的50%左右[2]。

通常情况下人们食用完柚子后经常将皮丢弃，这样既造成了物质的浪费，又对环境造成污染。

近年来柚子皮的深加工主要是从中提取香精油黄酮类化合物等[3]，其实提取后剩余的部分含有大量的纤维素等，植物纤维的孔隙结构能增大与染料分子接触的机会[2]。

已有文章报到柚子皮粉对废水中重金属Pb等具有很好的去除效果[4-6]，并且对亚甲基蓝颜料的有很好的吸附性能[7-8]。

本论文根据柚子皮粉具有多孔结构从而有很好的吸附性能的特点，探索了柚子皮粉吸附去除甲基橙的效果，重点考察了柚子皮粉的用量、吸附时间、甲基橙起始浓度等影响吸附效果的因素，从而找出柚子皮粉吸附甲基橙的最佳条件。

柚子皮生物活性炭的制备及对芘污染溶液的处理研究

第４８卷第１２期２０１９年１２月应㊀用㊀化㊀工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ.４８Ｎｏ.１２Ｄｅｃ.２０１９收稿日期:２０１８￣１１￣０６㊀㊀修改稿日期:２０１８￣１２￣１２基金项目:国家自然科学基金(４１４０１５７０)ꎻ陕西省自然科学基金(２０１５ＪＱ４０９８)作者简介:魏徵文(１９９５－)ꎬ男ꎬ甘肃天水人ꎬ长安大学在读硕士研究生ꎬ师从董岁明教授ꎬ从事环境修复研究ꎮ电话:１５６８６４７２８９６ꎬＥ－ｍａｉｌ:９７０８５３９２６＠ｑｑ.ｃｏｍ柚子皮生物活性炭的制备及对芘污染溶液的处理研究魏徵文１ꎬ２ꎬ蒋廷波１ꎬ２ꎬ董岁明１ꎬ２ꎬ柴丽红１ꎬ２(１.长安大学水利与环境学院ꎬ陕西西安㊀７１００５４ꎻ２.旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室(长安大学)ꎬ陕西西安㊀７１００５４)摘㊀要:柚子皮在４５０ħ下焙烧ꎬ制得生物活性炭ꎬ经红外光谱(ＦＴＩＲ)ꎬ扫描电子显微镜(ＳＥＭ)表征ꎬ结果表明ꎬ柚子皮生物活性炭中含有游离的羟基㊁硝基化合物和酸酐集团ꎬ表面不平整ꎬ呈片状结构ꎬ有丰富的孔隙ꎮ生物活性炭投加量８ｇ/Ｌ时ꎬ吸附时间１６ｈꎬ饱和吸附量为１８７μｇ/ｇꎬ对芘污染物去除率为３７％ꎮ吸附过程符合Ｌａｎｇｍｉｕｒ模型ꎮ关键词:生物炭ꎻ芘ꎻ吸附中图分类号:ＴＱ４２４.１＋５ꎻＸ５２２㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１６７１－３２０６(２０１９)１２－２８３５－０３ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｇｒａｐｅｆｒｕｉｔｓｋｉｎｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｐｙｒｅｎｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎＷＥＩＺｈｅｎｇ￣ｗｅｎ１ꎬ２ꎬＪＩＡＮＧＴｉｎｇ￣ｂｏ１ꎬ２ꎬＤＯＮＧＳｕｉ￣ｍｉｎｇ１ꎬ２ꎬＣＨＡＩＬｉ￣ｈｏｎｇ１ꎬ２(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＷａｔｅｒａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬＣｈａｎｇａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＸｉａｎ７１００５４ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳｕｂｓｕｒｆａｃｅＨｙｄｒｏｌｏｇｙａｎｄＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｆｆｅｃｔｉｎＡｒｉｄＲｅｇｉｏｎｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎꎬＣｈａｎｇａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＸｉａｎ７１００５４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｒｏａｓｔｉｎｇｇｒａｐｅｆｒｕｉｔｓｋｉｎａｔ４５０ħ.Ｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ(ＦＴＩＲ)ａｎｄｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ(ＳＥＭ)ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｇｒａｐｅｆｒｕｉｔｓｋｉｎｂｉｏｃｈａｒｃｏｎｔａｉｎｅｄｆｒｅｅｈｙｄｒｏｘｙｌｇｒｏｕｐｓꎬｎｉｔｒｏｃｏｍｐｏｕｎｄｓａｎｄａｎｈｙｄｒｉｄｅｓｇｒｏｕｐꎬｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｉｓｕｎｅｖｅｎａｎｄｈａｓａｓｈｅｅｔ￣ｌｉｋｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｂｕｎｄａｎｔｐｏｒｅｓ.Ｗｈｅｎｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎｗａｓ８ｇ/Ｌꎬｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｗａｓ１８７μｇ/ｇａｔ１６ｈꎬａｎｄｔｈｅｐｙｒｅｎｅｃｏｎｔａｍｉｎａｎｔｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｗａｓ３７％.Ｔｈｅａｄｓｏｒｐ￣ｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅＬａｎｇｍｉｕｒｍｏｄｅｌ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎꎻｐｙｒｅｎｅꎻａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ㊀㊀我国是产柚大国ꎬ柚子皮被作为生活垃圾而直接抛弃ꎬ这不仅浪费了资源也对环境造成了一定的影响ꎮ芘作为多环芳烃疏水性有机污染物ꎬ在水土环境中分布广泛ꎬ且具有强烈的毒性和致癌作用ꎬ对人体健康危害极大[１￣３]ꎮ目前的处理方法包括植物修复㊁化学治理和微生物降解等[４￣５]ꎬ这些方法对芘的环境污染处理取得了一定效果ꎬ但仍有许多需要改进和完善的地方ꎮ本文以柚子皮为原料ꎬ制备生物活性炭吸附剂ꎬ研究其对芘污染物的吸附ꎬ以期对芘有机污染物的处理及柚子皮的综合利用提供新的途径和方法ꎮ１㊀实验部分１.１㊀试剂与仪器芘标准品(用环己烷配制０.１ｍｇ/Ｌ的贮备液ꎬ用来配制不同浓度的吸附质溶液)ꎻ环己烷ꎬ分析纯ꎮＨＧ１０１￣１电热鼓风干燥箱ꎻＳＨ２￣８８往返式振荡器ꎻＵＶ￣７５２紫外可见分光光度计ꎻＫＳＷ￣６￣１２高温箱式电阻炉ꎻＭｉｎｉＳｔａｒ１０Ｋ高速常温离心机ꎻＨｉｔａｃｈｉＳ￣４８００ＳＥＭ扫描电镜ꎻＮｉｃｏｌｅｔ５７００傅里叶变化红外光谱仪ꎮ１.２㊀柚子皮生物活性炭的制备将柚子皮切成６ｃｍˑ６ｃｍ的小片ꎬ用蒸馏水洗涤ꎬ８０ħ烘干２４ｈ至恒重ꎬ冷却后粉碎ꎬ过１６０目筛ꎬ置于高温箱式电阻炉中ꎬ在４５０ħ下炭化２ｈꎬ制得生物活性炭ꎬ置于干燥箱中备用ꎮ１.３㊀吸附实验在装有２５ｍＬ质量浓度４μｇ/Ｌ的芘溶液的容应用化工第４８卷量瓶中ꎬ加入柚子皮生物活性炭８ｇ/Ｌꎬ在２５ħ下振荡反应１２ｈꎮ离心ꎬ取上清液ꎬ测定芘含量ꎬ计算吸附量㊁芘去除率ꎮ吸附量Ｑ＝(ｃ０－ｃ)ˑＶＷ芘去除率Ｒ＝ｃ０－ｃｃ０ˑ１００％式中㊀ｃ０芘溶液初始浓度ꎬμｇ/ｍＬꎻｃ吸附后的芘溶液浓度ꎬμｇ/ｍＬꎻＶ被处理芘溶液的体积ꎬｍＬꎻＷ柚子皮生物活性炭的添加量ꎬｇꎻＱ平衡吸附量ꎬμｇ/ｇꎮ１.４㊀芘含量的测定１.４.１㊀标准曲线绘制㊀配制０.８~６.０μｇ/Ｌ的芘溶液测吸光度ꎬ以浓度为横坐标ꎬ吸光度为纵坐标ꎬ绘制标准曲线ꎮ线性回归ꎬ得标准曲线方程ｙ＝０.１０５６ｘ＋０.０２２６９ꎬ相关系数Ｒ２＝０.９９７ꎮ图１㊀吸附标准曲线Ｆｉｇ.１㊀Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄｃｕｒｖｅ１.４.２㊀样品分析㊀吸附实验后ꎬ取样ꎬ用离心机(３０００ｒ/ｍｉｎꎬ１５ｍｉｎ)将生物活性炭与芘溶液离心分离ꎬ取上清液ꎬ用紫外可见分光光度计测量波长３２０ｎｍ处的吸光度ꎬ利用吸光度与吸附标准曲线换算出芘溶液浓度ꎮ２㊀结果与讨论２.１㊀柚子皮生物活性炭的表征２.１.１㊀扫描电子显微镜(ＳＥＭ)分析㊀图２是柚子皮生物活性炭放大２５００倍和５０００倍的表面微观结构图ꎮ图２㊀柚子皮生物炭的扫描电子显微镜(ＳＥＭ)图Ｆｉｇ.２㊀Ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ(ＳＥＭ)ｉｍａｇｅｏｆｇｒａｐｅｆｒｕｉｔｐｅｅｌｂｉｏｃｈａｒ㊀㊀由图２可知ꎬ生物活性炭表面不平整ꎬ呈片状结构ꎬ且有丰富的孔隙ꎬ还残留了生物质的骨架结构ꎬ因此芘这种多环芳烃很容易吸附于这些骨架结构的表面及孔隙中[６￣７]ꎮ２.１.２㊀傅里叶变化红外光谱仪(ＦＴＩＲ)分析㊀图３是柚子皮生物活性炭的傅里叶变化红外光谱ꎮ图３㊀柚子皮生物炭的红外谱图Ｆｉｇ.３㊀Ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｇｒａｐｅｆｒｕｉｔｐｅｅｌｂｉｏｃｈａｒ㊀㊀由图３可知ꎬ３６８１ꎬ３４０６ｃｍ－１是游离的羟基ＯＨ的伸缩振动峰ꎬ１３９６ｃｍ－１为羧酸的羟基ＯＨ的弯曲振动吸收峰ꎬ这些含氧官能团所产生的负电荷使柚子皮生物活性炭具有较高的阳离子交换量ꎬ并且含氧性官能团会增加生物活性炭表面亲水性ꎬ有利于吸附过程进行[８￣９]ꎮ１６４３ꎬ１５８３ｃｍ－１是硝基化合物ＮＯ２的反对称吸收峰ꎬ硝基化合物是憎水基团ꎬ这些憎水基团有利于芘分子取代水分子的过程ꎬ从而推动吸附过程进行ꎻ１０４１ｃｍ－１是酸酐ＣＯ伸缩振动产生的吸收峰ꎮ由ＦＴＩＲ可知ꎬ柚子皮生物炭内部可能含有大量的含氧性官能团和憎水基团ꎬ这些基团很容易和芘亲和或相互作用ꎬ从而使溶液中的芘吸附于吸附剂的表面或孔道中ꎮ２.２㊀吸附时间对柚子皮生物活性炭吸附芘的影响吸附时间对柚子皮生物活性炭的芘吸附量的影响见图４ꎮ图４㊀吸附时间对柚子皮生物炭吸附芘的影响Ｆｉｇ.４㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｂｉｏｃｈａｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｇｒａｐｅｆｒｕｉｔｐｅｅｌ㊀㊀由图４可知ꎬ吸附量随反应时间增加而升高ꎬ到１２ｈ时基本达到吸附平衡ꎬ平衡吸附量为１８７μｇ/ｇꎮ快速吸附反应阶段可能主要发生在生物活性炭外表６３８２第８期魏徵文等:柚子皮生物活性炭的制备及对芘污染溶液的处理研究面上ꎬ刚开始吸附时ꎬ芘分子快速占领生物活性炭表面的吸附位点ꎻ慢速吸附阶段ꎬ多环芳烃分子进入生物活性炭内部多孔结构ꎮ这个阶段可能与炭颗粒表面扩散过程和生物活性炭表面水分子取代过程相关ꎮ２.３㊀柚子皮生物活性炭添加量对吸附性能的影响柚子皮生物活性炭吸附剂添加量对芘吸附量的影响见图５ꎮ图５㊀柚子皮生物炭添加量对吸附性能的影响Ｆｉｇ.５㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｂｉｏｃｈａｒｃｏｎｔｅｎｔｏｎｐｏｍｅｌｏｐｅｅｌｂｉｏｃｈａｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ㊀㊀由图５可知ꎬ生物活性炭对芘的去除率随着生物活性炭的增加而上升ꎬ投加量８ｇ/Ｌ时ꎬ芘的去除率３７％ꎬ吸附量１８７μｇ/ｇꎻ投加量超过８ｇ/Ｌ时ꎬ去除率增加幅度变小ꎮ这是由于增加投加量可以为芘的吸附提供更多的吸附位点ꎬ当吸附剂提供的吸附位点数量多于芘分子数量时ꎬ芘分子难以进入吸附剂内部的多孔结构ꎬ去除率不再有明显提升ꎮ２.４㊀芘初始浓度对柚子皮生物活性炭吸附芘的影响㊀㊀芘初始浓度对柚子皮生物活性炭吸附芘的影响见图６ꎮ图６㊀芘初始浓度对柚子皮生物炭吸附芘的影响Ｆｉｇ.６㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｌａｎｔｈａｎｕｍｏｎｂｉｏｃｈａｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｐｏｍｅｌｏｐｅｅｌ㊀㊀由图６可知ꎬ芘初始浓度超过２.４μｇ/Ｌ后ꎬ去除率下降ꎮ从吸附量的变化趋势来看ꎬ柚子皮生物活性炭提供的吸附位点是充足的ꎬ吸附量呈线性增加趋势ꎮ芘浓度较高时去除率下降ꎬ可能是因为溶液中芘数量的增加形成了一定的空间阻力ꎬ去除效率下降ꎮ２５ħ时ꎬ柚子皮生物活性炭添加量为８ｇ/Ｌꎬ吸附时间为４５０ｍｉｎꎬ芘的初始浓度为０.４~６.４μｇ/Ｌ的条件下进行ꎬ等温吸附ꎬ并用Ｌａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌ￣ｉｃｈ方程对数据进行拟合ꎬ结果见表１ꎮＬａｎｇｍｕｉｒ方程ｃＱ＝１ｑθｂ＋ｃｑθＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程ｌｇＱ＝ｌｇＫ＋１ｎｌｇｃ式中㊀ｃ吸附后的芘溶液浓度ꎬμｇ/ｍＬꎻＱ平衡吸附量ꎬμｇ/ｇꎻｑθ 吸附剂的最大吸附量ꎬμｇ/ｇꎻｂ速率常数ꎻＫ吸附剂吸附能力的量度ꎻｎ吸附强度的经验常数ꎮ由表１可知ꎬＬａｎｇｍｕｉｒ和Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程拟合线性相关性显著ꎬ可以用这两种模型来描述柚子皮生物炭对芘的吸附过程ꎬ但Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程拟合效果更加理想ꎮＦｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程是基于固体表面不均匀ꎬ交换吸附平衡常数与表面覆盖度有关的经验公式ꎬ而Ｌａｎｇｍｕｉｒ方程是基于吸附质呈单分子形式附在吸附剂的表面[１０]ꎬ最大吸附量为１８７μｇ/ｇꎬ表明整个吸附过程单分子层吸附占主导作用ꎬ这可能与芘的分子结构相关ꎬ芘分子结构呈平面型ꎬ相比非平面结构的有机物空间阻力作用不明显ꎬ从而更有利于吸附ꎮ表１㊀吸附等温方程拟合参数Ｔａｂｌｅ１㊀ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｅｑｕａｔｉｏｎｆｉｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓＬａｎｇｍｕｉｒ方程Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ方程ｑθ/(μｇｇ－１)ｂ/(ｍＬ μｇ－１)Ｒ２Ｋ１/ｎＲ２５９５０.１４２０.９９５７３０.９２６４５０.９６６３㊀结论(１)由柚子皮制备了生物活性炭ꎬＳＥＭ和ＦＴＩＲ表征表明ꎬ柚子皮生物活性炭中含有游离的羟基㊁硝基化合物和酸酐集团ꎬ且表面不平整ꎬ呈片状结构ꎬ有丰富的孔隙ꎮ(２)生物活性炭投加量８ｇ/Ｌ时ꎬ吸附时间１２ｈ时ꎬ生物活性炭饱和吸附量为１８７μｇ/ｇꎬ对芘污染物的去除率为３７％ꎬ具有良好的吸附效果ꎮ吸附过程服从Ｌａｎｇｍｕｉｒ模型ꎮ参考文献:[１]㊀ＸｉＸｉａｏｌｉꎬＧｕｏＸｉａｌｉ.Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｂｉｏ￣ｃｈａｒｃｏａｌｆｒｏｍｓｅｗ￣ａｇｅｓｌｕｄｇｅａｎｄｉｔｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｎｒｅｍｏｖａｌｏｆＣｒ(ＶＩ)ｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｏｌｅｃｕｌａｒＬｉｑｕｉｄｓꎬ２０１３ꎬ１８３(８):１０￣１２.(下转第２８４２页)７３８２应用化工第４８卷[１３]ＭａｓｉｈＭꎬＡｎｔｈｏｎｙＰꎬＳｉｄｄｉｑｕｉＳＨ.ＲｅｍｏｖａｌｏｆＣｕ(ＩＩ)ｉｏｎｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓｂｙＲｉｃｅＨｕｓｋＣａｒｂｏｎ￣ＣｈｉｔｏｓａｎＣｏｍｐｏｓｉｔｅｇｅｌ(ＣＣＲＨ)ｕｓｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌ￣ｏｇｙ[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＮａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇ＆Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔꎬ２０１８ꎬ１０:１８９￣１９８.[１４]ＡｎＱꎬＪｉａｎｇＹꎬＮａｎＨꎬｅｔａｌ.ＵｎｒａｖｅｌｉｎｇｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆｎｉｃｋｅｌｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｂｙＫＭｎＯ４ａｎｄＫＯＨ￣ｍｏｄｉｆｉｅｄｐｅａ￣ｎｕｔｓｈｅｌｌｂｉｏｃｈａｒ:Ｉｍｐｌｉｃｉｔｍｅｃｈａｎｉｓｍ[Ｊ].Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅꎬ２０１９ꎬ２１４:８４６￣８５４.[１５]万秋月ꎬ秦冲ꎬ施畅ꎬ等.香蕉皮对重金属离子铅的吸附性能研究[Ｊ].中国无机分析化学ꎬ２０１８(４):４￣８. 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[２４]郭学益ꎬ梁莎ꎬ肖彩梅ꎬ等.ＭｇＣｌ２改性橘子皮对水溶液中镉镍的吸附性能[Ｊ].中南大学学报:自然科学版ꎬ２０１１(７):１８４１￣１８４６.[２５]ＬｉａｎｇＳꎬＧｕｏＸꎬＦｅｎｇＮꎬｅｔａｌ.ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｏｒａｎｇｅｐｅｅｌｘａｎｔｈａｔｅｆｏｒｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＰｂ２＋ｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００９ꎬ１７０(１):４２５￣４２９.[２６]梁莎.化学改性生物吸附剂合成及其对重金属离子吸附行为研究[Ｄ].长沙:中南大学ꎬ２０１２.(上接第２８３４页)[７]㊀修洪雨ꎬ黄镇宇ꎬ张塑.ＣａＯ对煤灰主要成分熔融特性的影响[Ｊ].电站系统工程ꎬ２００５ꎬ２１(２):２０￣２２. [８]康虹ꎬ吴国光ꎬ孟献梁ꎬ等.添加ＣａＣＯ３对煤灰熔融性影响及其机理的研究[Ｊ].中国科技论文在线ꎬ２００８(９):６９２￣６９７.[９]周敏ꎬ王泉清ꎬ马名杰.焦化工艺学[Ｍ].北京:中国矿业大学出版社ꎬ２０１１.[１０]李振珠ꎬ李风海ꎬ马名杰ꎬ等.高灰熔点煤灰熔融特性的可控调整研究进展[Ｊ].化学工程ꎬ２０１５ꎬ４３(３):６０￣６３ꎬ７８.[１１]王其ꎬ张建良ꎬ王广伟ꎬ等.配煤对煤灰熔融过程的矿物演变的影响[Ｊ].中国冶金ꎬ２０１８ꎬ２８(５):７￣１１.(上接第２８３７页)[２]㊀ＥｌｓａＡｎｔｕｎｅｓꎬＭｏｈａｎＶＪａｃｏｂꎬＧｒａｈａｍＢｒｏｄｉｅꎬｅｔａｌ.Ｓｉｌｖｅｒｒｅｍｏｖａｌｆｒｏｍａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｂｙｂｉｏｃｈａｒｐｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｂｉｏｓｏｌｉｄｓｖｉａｍｉｃｒｏｗａｖｅｐｙｒｏｌｙｓｉｓ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎ￣ｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔꎬ２０１７ꎬ２０３(６):１６￣１７. [３]周尊隆ꎬ卢媛ꎬ孙红文.菲在不同性质黑炭上的吸附动力学和等温线研究[Ｊ].农业环境科学学报ꎬ２０１０ꎬ２９(３):４７６￣４８０.[４]周尊隆ꎬ吴文玲ꎬ李阳ꎬ等.３种多环芳烃在木炭上的吸附/解吸行为[Ｊ].农业环境科学学报ꎬ２００８(２):８１３￣８１９. [５]ＷａｎｇＳｈｅｎｇｓｅｎꎬＧａｏＢｉｎꎬＡｎｄｒｅｗＲ.ｅｔａｌ.Ｒｅｍｏｖａｌｏｆａｒ￣ｓｅｎｉｃｂｙｍａｇｎｅｔｉｃｂｉｏｃｈａｒｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｐｉｎｅｗｏｏｄａｎｄｎａｔｕｒａｌｈｅｍａｔｉｔｅ[Ｊ].ＢｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１５ꎬ１７５(３６):５２４３￣５６６７.[６]何秋香ꎬ陈祖亮.柚子皮制备生物炭吸附苯酚的特性和动力学[Ｊ].环境工程学报ꎬ２０１４ꎬ８(９):３８５３￣３８５９. [７]王宁ꎬ侯艳伟ꎬ彭静静ꎬ等.生物炭吸附有机污染物的研究进展[Ｊ].环境化学ꎬ２０１２ꎬ３１(３):２８７￣２９５. [８]刘莹莹ꎬ秦海芝ꎬ李恋卿ꎬ等.不同作物原料热裂解生物质木质活性炭对苯的吸附/脱附性能研究[Ｊ].环境科学与技术ꎬ２０１７ꎬ４０(Ｓ１):１２￣１５.[９]ＧｏｌｄｙＤｅＢｈｏｗｍｉｃｋꎬＡｊｉｔＫＳａｒｍａｈꎬＲａｍｋｒｉｓｈｎａＳｅｎ.Ｐｒｏ￣ｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆａｖａｌｕｅａｄｄｅｄｂｉｏｃｈａｒｍｉｘｕｓｉｎｇｓｅａｗｅｅｄꎬｒｉｃｅｈｕｓｋａｎｄｐｉｎｅｓａｗｄｕｓｔ:Ａｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｔｕｄｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｅａｎｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎꎬ２０１８ꎬ２００(８):２６￣２８.[１０]ＺｈａｏＮａｎꎬＺｈａｏＣｈｕａｎｆａｎｇꎬＬｖＹｉｚｈｏｎｇꎬｅｔａｌ.ＡｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｃｏａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＣｒ(ＶＩ)ａｎｄｏｒｇａｎｉｃｃｏｎ￣ｔａｍｉｎａｎｔｓｏｎＨ３ＰＯ４ｔｒｅａｔｅｄｂｉｏｃｈａｒ[Ｊ].Ｃｈｅｍｏｓｐｈｅｒｅꎬ２０１７ꎬ１８６(１０):３４８２￣３９６５.２４８２。

聚丙烯酰胺改性柚子皮吸附剂的合成及其对铜离子的吸附研究

聚丙烯酰胺改性柚子皮吸附剂的合成及其对铜离子的吸附研究∗毛娜【摘要】The adsorbent of polyacrylamide mine-pomelo peel was successfully prepared with crosslinking the polyacrylamide and pomelo peel by epoxy resin and determination of the adsorbent for metal ionsCu2+. Then we studied the influence of the amount of pomelopeel,time,and temperature on adsorption. The experiment results showed that,when material ratio was 0. 8∶0. 1,at room temperature of20℃,reaction time was 60min,would got the best adsorption experiment numerical, these factors are shown in numerical is the optimal conditions for the reaction.%用柚子皮作为原料,以环氧树脂为交联剂,将聚丙烯酰胺改性到柚子皮上制得聚丙烯酰胺-柚子皮吸附剂,通过观察在不同条件下其对重金属离子Cu2+所产生的效果,探讨不同物料比、时间、温度对实验的影响。

结果显示,当物料比为0．8∶0．1,在室温下20℃,反应时间为60 min时,吸附率最高。

通过正交试验表明影响吸附的主要因素是物料比,其次为时间和温度。

【期刊名称】《合成材料老化与应用》【年(卷),期】2016(045)006【总页数】5页(P41-45)【关键词】聚丙烯酰胺;环氧树脂;柚子皮;铜离子;吸附【作者】毛娜【作者单位】渭南师范学院，陕西渭南714099【正文语种】中文【中图分类】TQ326.4由于经济发展迅猛,农业生产中越来越多地重金属离子排放到水中,水体环境形势严峻,有些重金属离子可以自动降解,但是有些重金属离子不具备这种性质,例如：铁、铜等,并且这种重金属离子能够在生物体内蓄积,即使在浓度很低的情况下也具有毒性和致癌性,对人们的身体健康和生活环境造成重大影响[1-2]。

一种采用柚子皮衍生的生物质碳材料制备电极材料的方法

一种采用柚子皮衍生的生物质碳材料制备电极材料的方法文章标题：柚子皮生物质碳材料用于电极材料的制备方法一、引言柚子皮是一种丰富的农副产品，含有大量的纤维素和木质素等生物质成分。

利用柚子皮作为生物质原料制备碳材料，具有环保、可再生的特点，而且其结构稳定，孔隙结构丰富，具有广泛的应用前景。

本文将探讨一种采用柚子皮衍生的生物质碳材料制备电极材料的方法。

二、柚子皮生物质碳材料制备方法1. 柚子皮的收集和处理需要收集新鲜的柚子皮，并将其清洗干净去除杂质。

随后，将柚子皮切成小块并晒干，以提高其碳化效率和质量。

2. 柚子皮生物质碳材料的碳化处理将经过处理的柚子皮放入高温炉中，在无氧或低氧气氛下进行碳化处理。

通过控制温度和时间，可以实现柚子皮的高效碳化转化，得到具有丰富孔隙结构的生物质碳材料。

3. 生物质碳材料的功能化改性经过碳化处理的柚子皮生物质碳材料具有一定的导电性和化学稳定性，但为了提高其在电极材料中的应用性能，可以进行化学和物理的功能化改性。

可以通过浸渍、热处理等方法引入功能基团，增强其电化学活性。

三、柚子皮生物质碳材料在电极材料中的应用1. 电化学性能经过处理和改性的柚子皮生物质碳材料具有丰富的孔隙结构和导电网络，能够提供良好的离子和电子传输通道，具有优异的电化学性能。

在锂离子电池、超级电容器等电化学能量存储领域具有广泛的应用前景。

2. 环境友好性采用柚子皮衍生的生物质碳材料作为电极材料，不仅可以实现废弃柚子皮资源的高效利用，还能降低对环境的影响，符合可持续发展的理念。

四、总结与展望通过文章的讨论，我们可以看到采用柚子皮衍生的生物质碳材料制备电极材料的方法具有很高的应用价值。

在今后的研究工作中，我们可以进一步优化柚子皮生物质碳材料的制备工艺，提高其性能，并拓展其在其他领域的应用，为清洁能源和环境保护做出更大的贡献。

个人观点：作为一种生物质资源，柚子皮在碳材料领域的应用具有巨大的潜力。

其制备工艺简单、原料丰富，制备的生物质碳材料具有丰富的孔隙结构和优异的电化学性能，未来可以期待它在能源存储、环保材料等方面发挥更大的作用。

柚子皮生物炭的制备及对水体中锰离子的吸附

摘要以柚子皮为原料经硫化钠活化后炭化处理制备了生物质炭吸附剂，并将之应用于含锰废水的
吸附。考察了溶液ｐＨ值、底液质量浓度、生物炭投加量等因素对柚子皮生物炭吸附能力的影响，并研究了柚
子皮吸附剂对锰离子废水的吸附平衡和动力学特征。结果表明：柚子皮吸附剂对含锰废水具备较强吸附能
Ｄ厂
Ｇｕａｎｇｘｉ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，眈妇Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
，Ｇｕａｎｇｘｉ５３３０００）
９３．５％ａｔｐＨｖａｌｕｅ６，ｉｎｉｔｉａｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＭａｎｇａｎｅｓｅ（ Ⅱ ）５０ｍｓ／Ｌａｎｄｂｉｏｃｈａｒｄｏｓａｇｅ２ｇ／Ｌ．Ｔｈｅａｄｓｏｐｔｒｉｏｎｒｅｓｕｌｔｉｎ．
２０１６年第４２卷第ｔ１期
Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２０１６
工业安全与环保
ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳａｆｅｔｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ・５３・
ＡｂｓｔｒａｃｔＰｏｍｅｌｏｐｅｅｌｓｗｅｒｅｐｙｒｏｌｙｚｅｄａｎｄｃｈａ￣ｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｂｉｏｃｈａｒａｆｔｅｒｓｏｄｉｕｍｓｕｌｉｄｆｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｗａｓｕｓｅｄａｓａｄｓｏｒ —

柚子皮化学成分及对重金属离子吸附分析

柚子皮化学成分及对重金属离子吸附分析作者：宋沩萱来源：《科技资讯》2017年第31期摘要：柚子皮对一般的重金属离子都有一定的吸附作用。

该篇文章为了进一步去探讨柚子皮对重金属的吸附作用，对其柚子皮的成分也进行了详细的研究与分析。

该篇文章当中运用柚子皮去作为相关的吸附剂，对于含有重金属的废水进行一定的吸附作用研究，充分探讨相关pH值、重金属的溶液的浓度、吸附的剂量以及吸附的时间和吸附剂粒径等等对于柚子皮吸附剂的相关影响。

相关结果显示：其柚子皮对于铜离子和锌离子等重金属离子具有很强的吸附能力。

开始时其pH值等于2的时候，重金属的浓度是0.1μg/mL，其吸附的剂量就是0.5g，当其吸附剂粒径是100目时，时间是7h的时候，其柚子皮对于相关重金属吸附具有一定的最大值。

关键词：柚子皮化学成分重金属离子吸附作用中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）11（a）-0234-02柚子，是我国主要的水果之一，在南方的许多地方都有种植。

其柚子皮占柚子全重的一半以上。

通常其柚子皮一般没有利用就被丢弃了，因此造成了很大的浪费。

为了进一步去探讨柚子皮的吸附机理，该篇文章在现有的一些参考文献的基础之上，对其柚子皮的一些基本的化学元素进行了详细的分析。

重金属作为一种毒害的污染物，在一般的水中的浓度是比较低的，但是又超过了规定值，在该种情况之下是很难使用一些传统的方法去处理的。

该篇文章主要对柚子皮吸附废水当中的铜离子和锌离子做出相应的分析，探讨了相关pH 值、重金属溶液的浓度、吸附的剂量以及吸附的时间和吸附剂粒径等等对于柚子皮吸附剂的相关影响。

1 柚子皮相关的化学成分及吸附作用通过相关文献分析，柚子皮当中一些化学成分对于重金属离子的吸附作用是很强大的，当然其相关物理特性对于一些燃料也有一定的吸附作用，而且不存在二度污染的现象，总体上来说，柚子皮是一种很好的吸附剂。

2 材料与准备2.1 材料柚子皮、模拟的重金属溶液。

柚皮中纤维素的提取及其对重金属吸附去除的研究

2019年第9期广东化工第46卷总第395期·37·柚皮中纤维素的提取及其对重金属吸附去除的研究宋雨桐，张宇(渤海大学化学化工学院，辽宁锦州121013)Study on the Extraction of Cellulose from Pomelo Peel and Adsorption of HeavyMetalsSong Yutong,Zhang Yu(College of Chemistry and Chemical Engineering,Bohai University,Jinzhou121013,China)Abstract:The adsorption and removal of heavy metal Cu2+by chemical modified pomelo peel cellulose was studied.Preparing the pomelo peel cellulose which is modified by chemical method,its factors affecting copper ion adsorption are studied by graphite furnace atomic absorption spectrometry method.The optimum conditions of copper ion adsorption by modified pomelo peel cellulose are as follows:pH=4~5,30min,30℃.This method is feasible and has the advantages of simple method,low cost and wide raw materials source.Keywords:pomelo peel；cellulose；heavy metal；adsorption近年来随着工业化的发展，矿冶、机械制造、电镀业等发展速度飞快，生产过程会产生大量含铜废水以及固体废弃物的浸出液直接排入水体，因此含铜废水已经成为环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一[1]。

一种高效柚子皮木质素基水凝胶吸附剂及制备方法及应用[发明专利]

专利名称：一种高效柚子皮木质素基水凝胶吸附剂及制备方法及应用
专利类型：发明专利
发明人：易筱筠,阳月贝,苏吉凯,杨志林,薛潮,党志
申请号：CN202011488764.1
申请日：20201216
公开号：CN112705170A
公开日：
20210427
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种高效柚子皮木质素基水凝胶吸附剂及制备方法与应用。

该方法包括如下步骤：收集新鲜的柚子皮，清洗烘干，粉碎机打碎过筛；把筛分好的柚子皮粉末浸泡在氯化铁溶液中，用去离子水冲洗烘干保存备用；将干燥好的粉末浸泡在尿素、氢氧化钠和水的混合体系中，然后搅拌离心取上清液，得到改性溶液；取改性溶液加入到丙烯酸单体中混合均匀，加入过硫酸铵和N,N‑亚甲基双丙烯酰胺搅拌均匀，浸泡并加热反应，反应结束后清洗后得到产物。

本发明具有吸附剂制作简单、快速高效、成本低廉等优点，提供柚子皮资源化利用的新途径；同时该吸附剂为三维宏观体，具有良好的机械性能，不易破碎，在实际重金属污染水体治理应用中具有广阔的前景。

申请人：华南理工大学
地址：510640 广东省广州市天河区五山路381号
国籍：CN
代理机构：广州粤高专利商标代理有限公司
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羧基化柚子皮吸附材料的制备

羧基化柚子皮吸附材料的制备作者：姜梦王斌赵节昌陈尚龙来源：《食品安全导刊》2023年第11期摘要：本文以柚子皮为原料，利用氢氧化钠将柚皮中甲酯化的羧基水解成羧酸，再利用甘氨酸与柚子皮表面基团反应，将甘氨酸嫁接到柚子皮表面，使改性后的柚子皮表面含有大量的羧基，得到羧基化柚子皮吸附材料。

通过单因素试验和正交试验优化得到羧基化柚子皮吸附材料最佳制备条件，即甘氨酸添加量16 mmol，次磷酸钠添加量14 mmol，反应时间4 h，反应温度110 ℃，且反应时间影响显著，其他3个因素影响不显著。

关键词：羧基；柚子皮；吸附材料Preparation of Carboxylated Pomelo Peel AdsorbentsJIANG Meng， WANG Bin， ZHAO Jiechang*， CHEN Shanglong（College of Food and Biological Engineering， Xuzhou University of Technology， Xuzhou 221018， China）Abstract： Using pomelo peels as raw material， the methyl esterified carboxylic groups in pomelo peels were hydrolyzed into carboxylic acids with sodium hydroxide， and then the glycines reacted with the surface groups of pomelo peels to graft glycines onto the surface of pomelo peels. The carboxylated pomelo peel adsorbents containing a large amount of carboxyl groups were obtained. The optimum preparation conditions of the carboxylated pomelo peel adsorbents were optimized by single factor test and orthogonal test， which is the addition amount of glycine16 mmol， the addition amount of sodium hypophosphite 14 mmol， the reaction time 4 h，and the reaction temperature was 110 ℃. The effect of reaction time was significant， while the other three factors were not significant.Keywords： carboxyl groups; pomelo peel; adsorption material柚子主要生長在我国长江以南和东南亚等地区，是一种非常受欢迎的水果，且对人体健康大有裨益。

柚子皮重金属吸附剂及其制备方法和应用[发明专利]

专利名称：柚子皮重金属吸附剂及其制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：黄顺红,袁翠玉,陈伟,李倩,万文玉,欧阳坤,万斯,苏珍申请号：CN201510755331.0
申请日：20151109
公开号：CN105289524A
公开日：
20160203
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种柚子皮重金属吸附剂及其制备方法和应用，所述柚子皮重金属吸附剂经氢氧化钠水溶液和乙醇混合溶液浸泡、双氧水氧化改性得到。

将柚子皮粉末浸泡在氢氧化钠水溶液和乙醇的混合溶液中，水洗得到预处理柚子皮吸附剂；将预处理柚子皮吸附剂置于2～10v％的双氧水，搅拌，在25～60℃下，氧化处理4～12小时，所述预处理柚子皮吸附剂质量与所述双氧水体积的比为1:10～60；将氧化处理后的柚子皮吸附剂过滤，水洗，干燥得到柚子皮重金属吸附剂。

上述的柚子皮重金属吸附剂，可用于多种重金属污染的土壤治理修复，修复效果好，并且原料来源广泛、制备过程简单、价格低廉、环境友好。

申请人：湖南有色金属研究院
地址：410100 湖南省长沙市芙蓉区张公岭亚大路99号
国籍：CN
代理机构：长沙智嵘专利代理事务所
代理人：李杰
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榴莲壳和柚子皮中果胶的提取及对有机化合物的吸附性能研究

榴莲壳和柚子皮中果胶的提取及对有机化合物的吸附性能研究张丽;杨彩玲;刘海霞;赵国虎;郑艳萍【摘要】以榴莲壳和柚子皮为原料,采用盐酸提取乙醇沉淀的方法提取果胶,使用紫外可见分光光度计测定不同pH下提取出果胶对苯甲酸、二苯甲醇、乙酰苯胺、肉桂酸的吸附性能.实验结果表明:对于同一种原料,提取剂pH2.0的产率比pH3.0的产率高;提取剂pH相同时,榴莲壳果胶产率比柚子皮果胶产率高;溶剂配比不同,对四种有机化合物的吸附率也不同;在相同吸附溶剂中,榴莲壳果胶对四种化合物的吸附率要比柚子皮果胶对这四种化合物的吸附率高1倍.【期刊名称】《甘肃高师学报》【年(卷),期】2017(022)012【总页数】6页(P28-33)【关键词】榴莲壳;柚子皮;果胶;有机物;吸附性能【作者】张丽;杨彩玲;刘海霞;赵国虎;郑艳萍【作者单位】兰州城市学院化学与环境工程学院,甘肃兰州 730070;兰州城市学院化学与环境工程学院,甘肃兰州 730070;兰州城市学院化学与环境工程学院,甘肃兰州 730070;兰州城市学院化学与环境工程学院,甘肃兰州 730070;兰州城市学院化学与环境工程学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】TQ432.71果胶是一种水溶性膳食纤维，是由聚半乳糖醛酸组成的天然线性多糖物质，天然果胶类物质以原果胶、果胶、果胶酸的形态广泛存在于植物的果实、根、茎、叶中，是植物细胞壁的一种组成成分，存在于相邻细胞壁间的胞间层中，它们伴随纤维素而存在，构成相邻细胞中间层粘结物，使植物组织细胞紧紧黏结在一起[1].目前,果胶的提取方法有酸法[2]，离子交换法[3]，微波提取法[4]，膜分离法[5]等.果胶主要应用在食品添加剂及减肥产品中，加入少量果胶，就可显著提高食品质量，口感好，具有水果风味.大量研究表明，摄入适量的果胶能有效的减轻体重，并且有专家研究认为果胶是减肥产品中较好的替代产品 [6].果胶还能增加唾液中消化液的分泌，还可与部分脂肪酸结合，这种脂肪酸通过消化道时，不能被吸收，因此减少了人体对脂肪的吸收率[7].果胶用于医疗保健品，可显著降低血糖、血脂，减少胆固醇，疏通血管.对糖尿病、高血压、便秘、解除铅中毒都有明显作用.[8]在化妆品工业，果胶可增强皮肤的抵抗力，对保护皮肤、防止紫外线辐射、治疗创伤、美容养颜都存在一定的作用[9].近年来，随着社会生产力的不断提高，日常生产生活中排放出来的各种废弃物也随之而来，尤其是化工厂中排放出来的一些有机物不仅对环境造成了污染，还直接或间接性地危害着人体的健康.而果胶由于其独特的理化性质[10]，愈来愈多的研究者将目光转向果胶对一些其他危害人体健康的物质吸附的研究.通过从废弃的果皮和果壳中直接提取果胶，起到了变废为宝的效果，并且提取出来的两种果胶对有机物具有较好的吸附性能，这可为果胶的开发利用和有机物废弃物的处理提供了一种新方法.1 实验部分1.1 实验仪器与材料JFSO-100型手提式粉碎机，KQ-500B型超声波清洗器，RE-2000型旋转蒸发器，DF-101S集热式加热搅拌器，BSA124S型电子天平，DZF-6020型真空干燥箱，722型可见分光光度计，TZH-82型恒温振荡器.浓盐酸，95%乙醇，6mol/L氨水，苯甲酸、二苯甲醇、乙酰苯胺、肉桂酸均为分析纯试剂，高纯水（实验室配置）；榴莲，柚子（产地海南）.1.2 样品预处理称取一定质量的榴莲壳，取白瓤部分，用清水冲洗干净后置于100℃沸水中煮20分钟，使其中的果胶酶失去活性，再用30～40℃的温水反复漂洗3～4次.洗净后置于烘箱70℃烘3～4小时，待外表基本干燥后取出，用剪刀剪成3～5毫米的小颗粒，再于70℃下烘干，取出粉碎，过60目筛，干燥保存备用[11].称取一定量的新鲜柚子皮，置于烘箱中于70℃下干燥，粉碎，过60目筛，将干燥的皮渣用清水浸泡60min，再用30～40℃左右温水洗3次，洗去果渣中含有的可溶性色素及糖等物质，沥干水分备用[12].1.3 果胶的提取榴莲壳湿果胶的提取：把已处理好的榴莲壳皮分别放入烧杯中，按1∶30的料液比加入稀盐酸溶液，调溶液的pH值在1.0～3.0之间，在90℃的恒温水浴中水解90 min，趁热用垫有双层滤纸的布什漏斗抽滤，收集滤液为榴莲壳果胶提取液.将萃取液装入250mL烧杯，加1%的活性炭，用集热式加热搅拌器保持85℃搅拌脱色30min，趁热抽滤，并用旋转蒸发仪浓缩滤液，待滤液冷却后，在不断搅拌下缓慢加入滤液体积1.5倍的95%乙醇，静置2～2.5小时使果胶完全析出，用无水乙醇洗涤沉淀3～4次，得到榴莲壳湿果胶.将所得湿果胶置于真空干燥箱中，调节温度至60℃下进行干燥.提取之前加入原料的质量为m0（g），提取出干果胶的质量为m（g），1.4 果胶对有机化合物的吸附1.4.1 四种有机化合物最大吸收波长的确定分别配制苯甲酸、二苯甲醇、乙酰苯胺、肉桂酸的稀溶液,将配成的已知稀溶液分别放入紫外可见分光光度仪中，在200～300nm范围内扫描苯甲酸、二苯甲醇、乙酰苯胺、肉桂酸的紫外吸收峰，确定最大吸收波长.1.4.2 标准曲线的绘制准确称取苯甲酸、二苯甲醇、乙酰苯胺、肉桂酸质量分别为 0.1005g、0.1012g、0.1006g、0.1009g，将甲醇与水按不同的比例混合配成溶剂，分别将上述四种化合物溶解，并定容到100mL容量瓶中，摇匀，制成储备液，再用半倍稀释法分别将这四种储备液稀释，将苯甲酸稀释成浓度为0.9765、1.953、3.906、7.813、15.63mg/L的溶液；二苯甲醇稀释成浓度为31.25、62.50、125.0、250.0、500.0mg/L 的溶液；乙酰苯胺稀释成浓度为 0.4883、 0.9765、 1.953、3.906、7.813mg/L的溶液，肉桂酸稀释成浓度为3.9063、7.813、15.63、31.25、62.50mg/L 的溶液，将所有溶液配好后，分别倒入比色皿，在最大吸收波长下测其吸光度，以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，分别得到苯甲酸、二苯甲醇、乙酰苯胺、肉桂酸的回归方程.1.4.3 吸附率的测定称取不同条件下制得的果胶各5mg，放入10mL的容量瓶中，分别加入配制不同浓度的四种化合物10mL，盖上盖子密封，于室温下恒温震荡24h.用0.22um有机滤膜过滤，取上清液用紫外分光光度计测定吸附前后各溶液浓度的变化.用（1）式计算果胶对有机化合物的吸附率[8]：式中C0为吸附前溶液的浓度（mg/L），Ce为吸附后溶液的浓度（mg/L）.2 结果与讨论2.1 原料的预处理原料的预处理结果见表1.由表1可以看出，通过预处理的浸泡并干燥后，很好地减少了原料中含有的水分并除去原料中含有的色素及糖等可溶性物质.榴莲壳预处理得率比较高，而柚子皮得率比较低，主要原因可能是柚子皮中含有的色素及糖等可溶性物质比较多，而榴莲壳中的可溶性物质比较少.榴莲壳和柚子皮中提取的湿果胶图（如图1）表1 榴莲壳和柚子皮原料预处理的得率原料处理前质量（g）处理后质量（g）得率（%）榴莲壳 100 74.2 74.2柚子皮 100 38.6 38.6图1 榴莲壳和柚子皮中提取的湿果胶2.2 榴莲壳果胶和柚子皮果胶得率比较由表2可知，在提取剂盐酸溶液pH为2.0和3.0时，榴莲壳果胶得率分别为8.21%和4.86%，两种pH条件下都比柚子皮果胶得率2.87%和2.13%高.由实验结果可知，榴莲壳中果胶的含量比柚子皮中果胶含量高.从表2看出，无论是榴莲壳还是柚子皮，在提取剂pH为2.0时提取来的果胶都比在提取剂pH为3.0时提取出来的果胶得率要高，在提取剂盐酸溶液的pH为3.0时，有可能由于溶液pH 过高，酸性太弱，提取时果胶不能完全分离，从而导致了果胶得率降低.表2 榴莲壳果胶和柚子皮果胶得率?2.3 四种有机化合物的标准曲线2.3.1 水与甲醇体积比1∶1作溶剂的标准曲线从苯甲酸的紫外光谱图得知，苯甲酸在波长225nm时有最大吸收峰，所以在225nm下测得苯甲酸标准溶液浓度与吸光度，线性关系和线性系数见表3.表3 苯甲酸标准溶液浓度与吸光度编号 1 2 3 4 5苯甲酸浓度（mg/L）0.9765 1.953 3.906 7.813 15.63吸光度 0.002 0.031 0.165 0.360 0.860线性关系Y=0.05899X-0.07359 线性系数R2=0.9986从二苯甲醇的紫外光谱图得知，二苯甲醇在波长214nm时有最大吸收峰，所以在214nm下测得二苯甲醇标准溶液浓度与吸光度，线性关系和线性系数见表4.表4 二苯甲醇标准溶液浓度与吸光度编号 1 2 3 4 5二苯甲醇浓度（mg/L）31.25 62.50 125.0 250.0 500.0吸光度 0.073 0.134 0.259 0.471 0.957线性关系Y=0.00187X+0.01571 线性系数R2=0.99973从乙酰苯胺的紫外光谱图得知，乙酰苯胺在波长240nm时有最大吸收峰，所以在为240nm下测得乙酰苯胺标准溶液浓度与吸光度，线性关系和线性系数见表5.从肉桂酸的紫外光谱图得知，肉桂酸在波长250nm时有最大吸收峰，所以在250nm下测得肉桂酸标准溶液浓度与吸光度，线性关系和线性系数见表6.表5 乙酰苯胺标准溶液浓度与吸光度编号 1 2 3 4 5乙酰苯胺浓度（mg/L）0.4883 0.9765 1.953 3.906 7.813吸光度 0.049 0.114 0.256 0.421 0.819线性关系 Y=0.10304X+0.01985 线性系数R2=0.99769表6 肉桂酸标准溶液浓度与吸光度编号 1 2 3 4 5肉桂酸浓度（mg/L）3.9067.813 15.63 31.25 62.50吸光度 0.022 0.063 0.141 0.251 0.523线性关系Y=0.00841X+0.00367 线性系数R2=0.999082.3.2 水与甲醇体积比5∶1作溶剂的标准曲线由于提取果胶时是用乙醇作沉淀剂，而做标准曲线用的溶剂是甲醇与水配制而成的，考虑到甲醇与乙醇性质上的一些相似，即果胶在甲醇中的溶胀性，所以作了水与甲醇按1∶1和5∶1比例混合作溶剂下的标准曲线，比较水与甲醇不同比例混合作溶剂对吸附率的影响.在吸收峰为225nm下测得苯甲酸标准溶液浓度与吸光度，线性关系和线性系数见表7.在吸收峰为214nm下测得二苯甲醇标准溶液浓度与吸光度，线性关系和线性系数见表8.在吸收峰为240nm下测得乙酰苯胺标准溶液浓度与吸光度，线性关系和线性系数见表9.表7 苯甲酸标准溶液浓度与吸光度编号 1 2 3 4 5苯甲酸浓度（mg/L）0.9765 1.953 3.906 7.813 15.63吸光度 0.092 0.154 0.283 0.526 0.992线性关系Y=0.06139X+0.03771 线性系数R2=0.99984表8 二苯甲醇标准溶液浓度与吸光度编号 1 2 3 4 5二苯甲醇浓度（mg/L）31.25 62.50 125.0 250.0 500.0吸光度 0.056 0.086 0.145 0.218 0.424线性关系Y=0.000769X+0.03679 线性系数R2=0.99826表9 乙酰苯胺标准溶液浓度与吸光度编号 1 2 3 4 5乙酰苯胺浓度（mg/L）0.4883 0.9765 1.953 3.906 7.813吸光度 0.062 0.098 0.183 0.343 0.678线性关系 Y=0.0843X+0.01758 线性系数R2=0.99983在吸收峰为250nm下测得肉桂酸标准溶液浓度与吸光度，线性关系和线性系数见表10.表10 肉桂酸标准溶液浓度与吸光度编号 1 2 3 4 5肉桂酸浓度（mg/L）3.906 7.813 15.63 31.25 62.50吸光度 0.050 0.073 0.124 0.223 0.430线性关系Y=0.0065X＋0.02267 线性系数R2=0.999832.4 不同果胶对有机化合物吸附率的比较选取各溶液在绘制标准曲线时所用溶液浓度范围内的某一浓度，分别在水与甲醇体积比为1∶1和5∶1作溶剂的溶液中测其吸附前后的吸光度，再通过各溶液的标准曲线计算出吸附前后溶液浓度的变化，算出吸附率，见表11～表18.从表11中看出，在水与甲醇1∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对苯甲酸的吸附率约为12%，柚子皮果胶对苯甲酸的吸附率约为9.5%，榴莲壳果胶对苯甲酸的吸附率要高于柚子皮果胶对苯甲酸的吸附率.从表12中看出，在水与甲醇5∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对苯甲酸的吸附率约为8%，柚子皮果胶对苯甲酸的吸附率约为4%，同样榴莲壳果胶对苯甲酸的吸附率要高于柚子皮果胶对苯甲酸的吸附率.可以得出结论：在水与甲醇体积比1∶1作溶剂的溶液和水与甲醇体积比5∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对苯甲酸的吸附率都要比柚子皮果胶对苯甲酸的吸附率高.从表13中看出，在水与甲醇1∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对二苯甲醇的吸附率约为9.5%，柚子皮果胶对二苯甲醇的吸附率约为7%，榴莲壳果胶对二苯甲醇的吸附率要高于柚子皮果胶对二苯甲醇的吸附率.从表14中看出，在水与甲醇5∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对二苯甲醇的吸附率约为18%，柚子皮果胶对二苯甲醇的吸附率约为11%，同样榴莲壳果胶对二苯甲醇的吸附率要高于柚子皮果胶对二苯甲醇的吸附率.可以得出结论：在水与甲醇体积比5∶1作溶剂的溶液和水与甲醇体积比1∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对二苯甲醇的吸附率都要比柚子皮果胶对二苯甲醇的吸附率高.从表15中看出，在水与甲醇1∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对乙酰苯胺的吸附率约为8.5%，柚子皮果胶对乙酰苯胺的吸附率约为5%，榴莲壳果胶对乙酰苯胺的吸附率要高于柚子皮果胶对乙酰苯胺的吸附率.从表16中看出，在水与甲醇5∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对乙酰苯胺的吸附率约为11%，柚子皮果胶对乙酰苯胺的吸附率约为8%，同样榴莲壳果胶对乙酰苯胺的吸附率要高于柚子皮果胶对乙酰苯胺的吸附率.可以得结论：在水与甲醇体积比5∶1作溶剂的溶液和水与甲醇体积比1∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对乙酰苯胺的吸附率都要比柚子皮果胶对乙酰苯胺的吸附率高.表11 水与甲醇1∶1作溶剂的果胶对苯甲酸的吸附率C0/（mg/L）A/abs Ce/（mg/L）吸附率（%）榴莲壳果胶7.813 0.334 6.909 11.56 7.813 0.330 6.842 12.43柚子皮果胶7.813 0.341 7.028 10.04 7.813 0.345 7.096 9.17表12 水与甲醇5∶1作溶剂的果胶对苯甲酸的吸附率C0/（mg/L）A/abs Ce/（mg/L）吸附率（%）榴莲壳果胶7.813 0.478 7.172 8.19 7.813 0.483 7.2547.57柚子皮果胶7.813 0.502 7.563 3.89 7.813 0.498 7.498 4.03表13 水与甲醇1∶1作溶剂的果胶对二苯甲醇的吸附率C0/（mg/L）A/abs Ce/（mg/L）吸附率（%）榴莲壳果胶250.0 0.440 226.9 9.24 250.0 0.438 225.8 9.67柚子皮果胶250.0 0.449 231.7 7.32 250.0 0.451 232.8 6.89表14 水与甲醇5∶1作溶剂的果胶对二苯甲醇的吸附率C0/（mg/L）A/abs Ce/（mg/L）吸附率（%）榴莲壳果胶250.0 0.193 203.1 18.75 250.0 0.196 207.0 17.18柚子皮果胶250.0 0.206 220.0 11.98 250.0 0.208 222.6 10.94表15 水与甲醇1∶1作溶剂的果胶对乙酰苯胺的吸附率C0/（mg/L）A/abs Ce/（mg/L）吸附率（%）榴莲壳果胶3.906 0.390 3.592 8.03 3.906 0.388 3.572 8.52柚子皮果胶3.906 0.402 3.708 5.05 3.906 0.405 3.738 4.30表16 水与甲醇5∶1作溶剂的果胶对乙酰苯胺的吸附率C0/（mg/L）A/abs Ce/（mg/L）吸附率（%）榴莲壳果胶7.813 0.610 7.028 10.05 7.813 0.604 6.956 10.96柚子皮果胶7.813 0.623 7.182 8.07 7.813 0.628 7.215 7.03从表17中看出，在水与甲醇1∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对肉桂酸的吸附率约为21%，柚子皮果胶对肉桂酸的吸附率约为17%，榴莲壳果胶对肉桂酸的吸附率要高于柚子皮果胶对肉桂酸的吸附率.从表.18中看出，在水与甲醇5∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对肉桂酸的吸附率约为7.5%，柚子皮果胶对肉桂酸的吸附率约为4%，同样榴莲壳果胶对肉桂酸的吸附率要高于柚子皮果胶对肉桂酸的吸附率.可以得出结论：在水与甲醇体积比1∶1作溶剂的溶液和水与甲醇体积比5∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对肉桂酸的吸附率都要比柚子皮果胶对肉桂酸的吸附率高.表17 水与甲醇1∶1作溶剂的果胶对肉桂酸的吸附率C0/（mg/L）A/abs Ce/（mg/L）吸附率（%）榴莲壳果胶31.25 0.206 24.93 20.22 31.25 0.202 24.46 21.74柚子皮果胶31.25 0.213 25.76 17.56 31.25 0.215 26.00 16.80表18 水与甲醇5∶1作溶剂的果胶对肉桂酸的吸附率C0/（mg/L）A/abs Ce/（mg/L）吸附率（%）榴莲壳果胶62.50 0.396 57.44 8.10 62.50 0.401 58.20 6.87柚子皮果胶62.50 0.416 60.51 3.18 62.50 0.410 59.58 4.66通过以上表11～18中榴莲壳果胶和柚子皮果胶对四种化合物的吸附率的比较，可以得出结论：无论是在水与甲醇体积比1∶1作溶剂的溶液还是水与甲醇体积比5∶1作溶剂的溶液中，榴莲壳果胶对四种化合物的吸附率都要高于柚子皮对这四种有机化合物的吸附率.2.5 溶剂组成对吸附率的影响从表11和表12可以看出，榴莲壳果胶和柚子皮果胶对苯甲酸的吸附率在水与甲醇1∶1作溶剂配成的溶液中要比在水与甲醇5∶1作溶剂配成的溶液中的吸附率高，可能是由于苯甲酸在甲醇多的体系中溶解性好，更容易被吸附.从表13和14可以看出，榴莲壳果胶和柚子皮果胶对二苯甲醇的吸附率在水与甲醇5∶1作溶剂配成的溶液中要比在水与甲醇1∶1作溶剂配成的溶液中的吸附率高，可能是由于含水多的体系对这两种果胶的溶胀性要比含甲醇多的体系对这两种果胶的溶胀性要好，导致吸附率高.从表15和表16可以看出，榴莲壳果胶和柚子皮果胶对乙酰苯胺的吸附率在水与甲醇5∶1作溶剂配成的溶液中要比在水与甲醇1∶1作溶剂配成的溶液中的吸附率高，可能是由于含水多的体系，对这两种果胶的溶胀性要比含甲醇多的体系对这两种果胶的溶胀性要好，导致吸附率高.从表17和18可以看出，榴莲壳果胶和柚子皮果胶对肉桂酸的吸附率在水与甲醇1∶1作溶剂配成的溶液中要比在水与甲醇5∶1作溶剂配成的溶液中的吸附率高，可能是由于肉桂酸在甲醇多的体系中溶解性好，更容易被吸附.3 结论将废弃榴莲壳和柚子皮回收，以榴莲壳白瓤和柚子皮为原料，通过盐酸提取乙醇沉淀后提取出果胶，从提取产率看，在提取剂pH相同的条件下，榴莲壳中提取出来的果胶要比柚子皮中提取出来的果胶多，表明榴莲壳中果胶的含量要高于柚子皮中果胶含量.对于同一种原料，调节提取剂溶液的pH，所得果胶的产率也是不一样的.吸附实验表明，榴莲壳果胶和柚子皮果胶对苯甲酸、二苯甲醇、乙酰苯胺、肉桂酸都有一定的吸附能力.由于在不同的溶液中溶剂对果胶的溶胀性不同，果胶在水与甲醇1∶1作溶剂的溶液和水与甲醇5∶1作溶剂的溶液中榴莲壳果胶对这四种化合物的吸附率都要高于柚子皮果胶对这四种化合物的吸附率.参考文献：[1]刘刚.果胶的制备及在食品中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报，2008，24（1）：58-60.[2]亓盛敏，朱科学，彭伟，等.大豆皮果胶不同提取方法的研究[J].食品工业科技，2012，33（12）：306-308，313.[3]赵利，王杉.果胶的制备及其在食品工业的应用综述[J].食品科技，1999，（5）：32-34.[4]家尘.从豆腐柴叶提取果胶的研究[J].化工时刊，1992，（11）：25-27.[5]张学，郭科，苏艳玲.果胶研究新进展[J].中国食品学报，2010，10（1）：167-174.[6]庞荣丽，张巧莲，郭琳琳，等.水果及其制品中果胶不同提取方法的比较 [J].中国农学通报，2014，30（21）：316-320.[7]张秀芳，王克冰，贺文英，等.柚子皮中果胶的提取工艺研究[J].内蒙古农业大学学报，2012，33（2）：245-248.[8]王晓波，车海萍，陈海珍，等.榴莲壳内皮果胶多糖和黄酮对重金属吸附作用的研究[J].食品工业科技，2011，32（12）：129-131，135.[9]聂凌鸿，周玲.柚子皮中果胶提取工艺的优化及其理化性质测定[J].中国食物与营养，2015，21（4）：63-67.[10]田宝明，彭林，吴金松，等.柚皮果胶理化性质的研究[J].食品工业科技，2014，35（8）：313-317.[11]王海燕，廖明顺，张敏，等.榴莲皮果胶提取工艺的优化实验研究 [J].食品工业科技，2012，33（12）：246-250.[12]罗燕柚子皮中果胶提取条件优化研究[J].农产品加工，2014，（9）：31-34.。

柚子皮活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

柚子皮活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能
张青芳;黄欣悦;彭晶;刘佳怡;郭赟婧
【期刊名称】《印染助剂》
【年(卷),期】2024(41)4
【摘要】将柚子皮粉末炭化,用乙醇对柚子皮炭进行浸渍处理,制备柚皮炭吸附剂,用于废水中染料亚甲基蓝(MB)的吸附研究。

研究pH、吸附时间和吸附剂用量对MB去除率的影响。

结果表明:当吸附剂用量为1 g/L、pH为7、吸附时间为50 min时,柚皮炭对MB的去除率为97.32%,最大吸附量为88.4 mg/g,与优质商用椰壳炭性能接近。

用扫描电镜(SEM)表征吸附剂的外观,炭化后的柚子皮表面更粗糙,褶皱和微孔增多,比表面积增大,有利于MB的吸附。

【总页数】4页(P22-25)
【作者】张青芳;黄欣悦;彭晶;刘佳怡;郭赟婧
【作者单位】长沙卫生职业学院药学院
【正文语种】中文
【中图分类】X791
【相关文献】
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柚子皮对亚甲基蓝吸附性能的研究

柚子皮对亚甲基蓝吸附性能的研究吴桂萍;吕琳;崔龙哲【摘要】以柚子皮为原料制备了柚子皮、水洗柚子皮和酸洗柚子皮3种生物吸附剂，用于吸附水溶液中亚甲基蓝（ MB）．考察了溶液pH值、吸附时间、MB溶液初始浓度等对吸附效果的影响，并探讨了吸附机理．结果表明：3种吸附剂对MB的吸附规律大致相同，其中水洗柚子皮的吸附量最大，酸洗柚子皮次之，柚子皮最小．在pH 9，25℃条件下，用水洗柚子皮吸附溶液中MB，约170 min达到吸附平衡，等温吸附数据符合Langmuir等温吸附模型，最大吸附量为335mg· g-1．用pH 2的酸液进行解吸附再生，解吸率达到78％．红外光谱分析表明：水洗柚子皮表面有羟基、羧基、羰基、醛基和氨基等多种官能团，吸附剂表面带负电荷的基团对MB的吸附起重要作用．%Water-washing and acid -treatment were applied to prepare pomelo peel adsorbents to adsorb methylene blue (MB) in water solution.The effects of pH value, adsorption time, the initial concentration of the dye solution were investigated and the adsorption mechanism was discussed .The results showed that the adsorption patterns of the three adsorbents were the same .The adsorption amount of water-treated pomelo peel was highest , acid-treated pomelo peel adsorbed less, while untreated pomelo peel adsorbed the least .Under pH 9, 25 ℃, adsorption reached equilibrium after 170 min for the water-treated pomelo peel .The adsorption followed the Langmuir adsorption isothermal mode and the maximum adsorption capacity reached 335 mg · g-1 .The desorption reached 78% under pH 2 in acid desorption regeneration.Infrared spectra revealed the presence of functiongroups such as -OH, COO-, C-O, N-H on the surface of water-treated peel and the negatively charged groups on the surface played an important role in the adsorption of MB .【期刊名称】《中南民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P13-16)【关键词】柚子皮;亚甲基蓝;吸附动力学;等温吸附【作者】吴桂萍;吕琳;崔龙哲【作者单位】中南民族大学化学与材料科学学院，武汉430074;中南民族大学化学与材料科学学院，武汉430074;中南民族大学化学与材料科学学院，武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TQ09染料废水因有机物含量高、成分复杂、色度深、废水量大而成为国内外公认的难处理的工业废水之一.目前处理染料废水的方法有化学混凝法、生化法、电凝聚法、Fenton试剂法、光催化降解法等，但这些技术因效率低、成本高而难以普遍使用.吸附法处理量大、反应时间短、无毒害物质产生，是目前较为理想的废水脱色方法[1].许多生物质材料，如芦苇、稻壳、花生壳、锯末和梧桐树落叶等，因比表面积大，含有大量的羧基、羟基和氨基等结合位点，被用作生物吸附剂吸附溶液中的染料[2].本文以柚子皮为材料，制备了柚子皮、水洗柚子皮和酸洗柚子皮3种生物吸附剂，吸附水溶液中的亚甲基蓝(MB)，并评价了吸附性能，探讨了吸附机理.1 实验部分1.1 仪器和试剂数显气浴振荡器(SHZ-82A, 江苏金坛中大仪器厂), 电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9030, 上海精宏实验设备有限公司), pH计(PHS-3C,上海仪电科学仪器股份有限公司), 电子天平(BS 110 S, 北京赛多丽丝天平有限公司), 紫外-可见分光光度计(UV-2450, 日本岛津仪器公司), 粉碎机(JP-250A-8,永康市久品工贸有限公司), 台式多管自动平衡离心机机(TDZ5-WS, 长沙平凡仪器仪表有限公司), 傅立叶红外光谱仪(NEXUS-470,美国Thermo Nicolet公司), 激光粒度仪(ZEN3690, 英国malvern公司).1.2 实验方法取适量柚子皮，在烘箱中于60 ℃烘干，粉碎过筛，取粒径为0.15～0.60 mm之间的颗粒作为柚子皮吸附剂置于干燥器中备用.另取柚子皮分别用蒸馏水和1.0mol/L HNO3溶液浸泡24 h，然后分离、60 ℃下烘干，粉碎过筛，取粒径在0.15～0.60 mm之间的颗粒作为水洗柚子皮吸附剂和酸洗柚子皮吸附剂备用.取0.1 g吸附剂置于50 mL具塞锥形瓶中，加入30 mL亚甲基蓝溶液，调节pH 值，置于气浴恒温振荡器中振荡4 h，取上层清液离心分离，用分光光度法分析溶液中MB浓度.2 结果与讨论2.1 溶液pH值对柚子皮吸附亚甲基蓝的影响用柚子皮、水洗柚子皮、酸洗柚子皮3种吸附剂吸附溶液中的MB，考察溶液pH 值对吸附量的影响，吸附平衡时溶液pH和吸附量之间的关系，如图1所示.图1 pH对柚子皮吸附亚甲基蓝的影响Fig.1 The effect of pH on theadsorption of MB by pomelo peel由图1可知，溶液pH对3种吸附剂吸附MB的影响大致相同. pH<7时，随着pH的增大，3种吸附剂对亚甲基蓝的吸附量增大较快；pH=9时，吸附量达到最大值； pH为9～10时，3种吸附剂对MB的吸附量均略有下降.3种吸附剂中水洗柚子皮对MB的吸附量最大，达到320.57 mg·g-1，酸洗柚子皮次之，柚子皮吸附剂最小.2.2 吸附动力学在pH 9，25℃时，用水洗柚子皮吸附溶液中MB，进行动力学研究，吸附量随着吸附时间的变化结果见图2. 由图2可见，水洗柚子皮吸附溶液中MB的过程有两个阶段，初始的20 min内吸附速度较快， 20 min时吸附量为210 mg·g-1；随后转为速度较慢的吸附过程，最终在170 min时达到吸附平衡，平衡吸附量为310 mg·g-1.图2 水洗柚子皮吸附亚甲基蓝的动力学Fig.2 The adsorption kinetics of methylene blue by water-treatment pemole peel用近似一级和二级动力学模型对图2中的数据进行了非线性拟合，结果见表1. 由表1可知，二级动力学方程的回归系数R2为0.99，qe为322.62 mg·g-1，比一级动力学的R2大，与实验数据更接近.故水洗柚子皮吸附溶液中MB的过程更符合二级动力学模型.表1 水洗柚子皮吸附亚甲基蓝吸附动力学参数Tab.1 The parameters for adsorption kinetics of MB by water-treatment pemole peel 吸附剂pseudo-first-order modelqe /(mg·g-1)k1 /min-1R2pseudo-second-order modelqe /(mg·g-1)k2 /(g·mg-1·min-1)R2水处理柚子皮294.400.0680.96322.620.00030.99为进一步分析吸附过程，用离子扩散模型(公式1) [3-5]对图3中的数据进行了拟合，结果见图3.qt=Kidt1/2+C.(1)式中Kid为粒子扩散速率常数，C为边界层厚度特征常数. 由图3可见，在吸附初始阶段(t1/2=4.45 min)，Kid较大，为47.62，扩散速度快，代表MB从溶液中扩散至吸附剂表面的过程.第二阶段Kid为12.23，代表MB由吸附剂表面扩散至吸附点位的过程，扩散速度较慢，是扩散过程中的控速步骤.2.3 等温吸附图3 水洗柚子皮吸附亚甲基蓝粒子扩散模型Fig.3 The dispersion model of methylene blue particle by water-treatment pemole peel图4 水洗柚子皮吸附亚甲基蓝的等温吸附Fig.4 The adsorption isotherm of MB by water-treatment pemole peel在pH 9，25℃条件下，用水洗柚子皮吸附溶液中的MB，进行等温吸附，结果见图4.由图4可见，吸附量随着溶液中MB平衡浓度的增大而增大，最终达到最大吸附量.用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对图4中数据进行了非线性拟合，结果见表2. 由表2可知，水洗柚子皮对亚甲基蓝的吸附更符合Langmuir 吸附模型，最大吸附量为334.95 mg·g-1.说明水洗柚子皮表面均匀，各处的吸附能相同，被亚甲基蓝分子单分子层覆盖.Langmuir方程还可用无量纲常量----分离因子RL来说明吸附质与吸附剂之间的亲和力情况.分离因子RL如式(2)：(2)式中b是Langmuir吸附常数，b=Ka/qm，C0为溶液的初始浓度，当RL>1时，吸附很难发生；当0<RL<1时，吸附易于发生；当RL=0时，吸附不发生[6].经计算，RL值为0.764～0.952，说明亚甲基蓝在水处理柚子皮上的吸附较易发生，且初始浓度越高，对吸附越有利.表2 水洗柚子皮吸附等温线参数Tab.2 The parameters for adsorption isotherms of MB by water-treatment pemole peel 吸附剂Langmuir modelqm/(mg·g-1)KaR2Freundlich modelKFnR2水处理柚子皮334.950.0850.99984.90.952.4 解吸附再生吸附剂再生的难易程度和效果是影响吸附剂实际应用的一个重要因素.由溶液pH值对吸附的影响结果(图1)可知，当pH<3时，水洗柚子皮对亚甲基蓝的吸附量很小，在中性条件下吸附性能良好，故可考虑用酸液对吸附剂进行解吸附再生.在pH=9时，用水洗柚子皮吸附溶液中MB，达到吸附平衡后将吸附剂从溶液中分离，在pH=2时进行解吸附再生，解吸率()用式(4)计算.qt=Ct·V/m，(3)η= qt /Cmax.(4)式中qt是t时间解吸附量，Ct是t时间解吸附的浓度，V是解吸附的体积，m是吸附剂的质量，η是解析率，Cmax是最大吸附量. 解吸率随时间的变化见图5，由图5可知，解吸率随着时间逐渐增大，约120 min达到最大解吸率78%.故用酸液对吸附MB的柚子皮进行解吸附再生是可行的.图5 水处理柚子皮的解吸率Fig.5 The desorption rate of water-treatment pemole peel2.5 吸附机理分析在400～4000 cm-1对吸附MB前后的水洗柚子皮进行了扫描分析，结果见图6.由图6可知，3439.12 cm-1的吸收峰归属于六边形O-H和结合水中的羟基拉伸振动峰[7]，2925.67 cm-1处为-CHO上C-H键伸缩振动的特征吸收峰，是醛的特征谱带[8]，2368.19cm-1的吸收峰是由于C=O双键的伸缩振动[9]引起，归属于水洗柚子皮表面的羰基和羧基团，1632.64 cm-1的吸收峰证实了N-H的存在，1072.09 cm-1由各类C-O键的伸缩振动及变形振动引起的[10].红外光谱分析结果表明水洗柚子皮吸附剂表面含有羰基、醛基、羧基、羟基、胺基等功能基团.对比吸附前后的FTIR图谱可知：吸附MB后，水洗柚子皮红外图谱中1632 cm-1处的吸收峰迁移至1604 cm-1，1072 cm-1处的吸收峰迁移至1097 cm-1，2368 cm-1处的峰迁移至2369 cm-1，波数在2925 cm-1处的-CHO上C-H键吸收峰迁移至2931 cm-1.说明吸附剂表面的一些基团参与了吸附过程.σ/cm-1a) 柚子皮；b) 柚子皮吸附MB图6 柚子皮水洗吸附剂红外分析图Fig.6 FTIR spectra of water-treatment pemole peel为进一步分析溶液pH对吸附过程的影响，在不同pH下用激光粒度仪测定水洗柚子皮的Zeta电位，结果见图7.由图7可知：pH=2时，水洗柚子皮的Zeta电位接近于0；pH>2时，Zeta电位为负值，柚子皮表面带负电荷，随着pH的增大，Zeta电位的绝对值逐渐增大，说明随着pH的增大吸附剂表面带有的负电荷增多，pH=9时Zeta电位达到最大值.溶液pH对Zeta电位的影响规律与对吸附量的影响一致，说明吸附剂表面带有的负电荷电位对MB的吸附起重要作用.因为MB是阳离子型染料，在溶液中以阳离子状态存在，容易与吸附剂表面带负电的基团发生相互作用而被吸附，且吸附剂表面带负电的基团越多对吸附越有利.在酸性条件下，柚子皮表面的羰基、羟基等会跟溶液中的H+结合，吸附剂表面带负电的基团减少，吸附量较小.随着溶液的pH值的升高，柚子皮表面官能团，如-OH，-COOH等发生离解而带负电，吸附剂表面带负电的基团增多，对MB的吸附量也随之增大.图7 溶液pH值对水洗柚子皮Zeta电位影响Fig.7 The effect of pH on theZeta potential of water-treatment pemole peel3 结论(1) 柚子皮、水洗柚子皮、酸洗柚子3种吸附剂对MB的吸附规律大致相同，其中水洗柚子皮的吸附量最大，酸洗柚子皮次之，柚子皮最小.(2) 在pH 9，25℃条件下，用水洗柚子皮吸附溶液中MB，约170 min达到吸附平衡，等温吸附数据符合Langmuir等温吸附模型，最大吸附量为335 mg·g-1.用pH 2的酸液进行解吸附再生，解吸率达到78%.(3) 水洗柚子皮表面有羟基、羧基、羰基、醛基和氨基等多种官能团，吸附剂表面带负电荷的基团对MB的吸附起重要作用.参考文献【相关文献】[1] 吴胜举, 李风亭, 张冰如. 介孑吸附剂在水处理中的应用研究进展[J]. 工业水处理, 2010, 30(4):1-4.[2] 郝一男, 王喜明, 丁立军. 超声波处理文冠果果壳制备的活性炭对亚甲基蓝溶液的吸附[J]. 东北农业大学学报,2011,43(11):77-82.[3] Choy K K H, Poter J F, Mckay G,et al. Intraparticle diffusion in single and multicomponent acid dye adsorption from wastewater onto carbon[J]. Chem Eng J, 2004,103(1/3):133-145.[4] Cheung W H,Szeto Y S,Mckay G. Intraparticle diffusion processes during acid dye adsorption onto chitosan[J].Bioresour Technol,2007,98(15): 2897-2904.[5] Li P,SenGupta A K. Intraparticle diffusion during sele-ctive ion exchange with a macroporous exchanger[J]. React Funct Polym,2000,44(3):273-287.[6] Al-Rub F A A,El-Naas M H,Benyahia F,et al. Biosor-ption of nickel on blank alginate beads,free and immobilized algal cells[J]. Process Biochem,2004,39(11):1767-1773. [7] 孙勇,张金平,杨刚,等. 芦苇黑液木质素制备活性炭吸附废水中的硝基苯[J].中华纸业,2006,27(5):65-67.[8] 宝冬梅,刘吉平. 六对醛基苯氧基环三磷腈的合成及其热性能研究[J]. 功能材料,2013,3(44):396-400.[9] Shim J W,Park S J,Ryu S K. Effect of modification with HNO3 and NaOH on metal adsorption by pitch-based activated carbon fibers[J]. Carbon,2001,39(11): 1635-1642.[10] 翁诗甫.傅里叶变换红外光谱分析[M].2版.北京: 化学工业出版社,2010:389.。