吸附机理

原理

吸附机理

吸附法是利用吸附剂对废水进行处理。固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力。分为物理吸附和化学吸附。离子交换实际上也是一种吸附。在污水处理中，多数情况下，往往是几种吸附的综合结果。

香蕉皮属于一种生物吸附剂，生物吸附剂吸附金属离子的机理较为复杂，许多学者对此进行了大量的研究。吸附机理因生物吸附剂、金属离子的不同而异，非活性的生物主要靠表面吸附，而活性生物既有表面又有主动吸附。其主要机理为：表面络合、离子交换、静电吸附、氧化还原和无机微沉淀等153,54】。这些机理在不同的吸附条件和环境下，可能单独作用，也可能同时作用【551，这取决于吸附过程的条件和环境。（博士论文）

表面络合

香蕉皮首先与重金属离子接触的是细胞壁，细胞壁主要由多聚糖（果胶、纤维素）、木质素、蛋白质、多酚和脂类组成，这些组成中有羧基、磷酸基、羟基、硫酸脂基、氨基和

酞胺基等官能团，其中氮、氧、磷、硫作为配位原子与金属离子配位络合。[2,3,4]

香蕉皮中富含木质素、纤维素、果糖。木质素是一种含有负电基团的多环高分子有机物，存在1/3的自由酚羟基和邻苯二酚基，能与金属离子发生鳌合作用，生成多种鳌合物和

络合物。[5]此外，木质素含有痕量还原型的铁和其他金属，它们可与那些电化学序列中排在其后的金属反应，引起金属在木质素表面的沉积。

图一木质素

图二果胶

图三纤维素

酶促反应

金属的吸收可能与细胞上某种酶的活性有关。

V olesky等[14]用活性啤酒酵母吸附Cd2+，分析得知Cd2+是以磷酸盐的形式沉淀下来，且

酵母细胞的细胞壁上没有镉的磷酸盐沉淀物，而细胞内的液泡中有大量的镉沉淀物。认为是细胞中磷酸酶将Cd2+运输进入细胞。Blackwell等[15]也报道了啤酒酵母内积累的Sr2+ 、Mn2+ 、Zn2+分别有70 %、90 %、60 %在液泡内，其余的存在于细胞质或细胞膜上。所以液泡是胞

内金属积累的主要场所。这种磷酸酶是通过在细胞培养过程中引入一种“磷酸供体”（如甘油磷酸酯）而产生的。（生物吸附法处理中经书废水）

离子交换机理

研究表明，细胞吸附重金属离子的同时，常伴有其他阳离子的释放，钾和钙元素作为细胞壁的基本组成元素，在吸附pb2+、cIP和cd2+的过程中，逐渐被取代而释放到溶液中，吸附重金属离子后生物体的能量散射光谱中，出现了重金属离子的谱峰，而钙和钾的谱峰消失．除了采用仪器方法对重金属离子的吸附机理进行研究和探讨外，Matheickal和Yu还发现从藻类生物体释放出的钙、镁和氢离子的总量与被吸附的金属离子之间存在等当量关系，进一步验证了离子交换机理的存在。（生物吸附法去除~~~王丽娜）

氧化还原与微沉淀机理

变价金属离子在其有还原能力的物体上吸服，有可能发生氧化还原反应。如：小球藻（chlorellavularis）对Au3+离子具有很强的吸附能力，光谱实验证实，在吸附的细胞上有金属原素的存在，用适当的洗脱液解吸后，只有Au+离子从细胞上脱离，表明在吸附过程中，Au3+先被还原成Au，再被还原成单质【25】。（王丽娜）

无机微沉淀是金属离子在细胞壁上或是细胞内形成无机沉淀物的过程。也有报道某些金属以硫酸盐、碳酸盐或磷酸盐等的形式在细胞壁或细胞内部沉积[13]。（中国科技论文在线梁莎）