活性炭负载壳聚糖对水中腐殖酸的吸附性能及吸附机理

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2018.10.019

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2018, Vol. 46 ›› Issue (10): 141-148.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2018.10.019

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活性炭负载壳聚糖对水中腐殖酸的吸附性能及吸附机理

赵振刚^1,2 韩德侠¹

1．华南理工大学食品科学与工程学院，广东广州 510640;
2．广东省天然产物绿色加工与产品安全重点实验室，广东广州 510640

收稿日期:2018-02-01 修回日期:2018-05-10 出版日期:2018-10-25 发布日期:2018-09-01
通信作者: 赵振刚( 1979-) ，男，副教授，博士生导师，主要从事饮用水处理、功能糖品等研究 E-mail:fezzg@scut.edu.cn
作者简介:赵振刚( 1979-) ，男，副教授，博士生导师，主要从事饮用水处理、功能糖品等研究
基金资助:
广东省水利科技创新项目;新疆兵团师域发展创新支持计划

Adsorption of Humic Acid in Water by Activating Carbon-Attached Chitosan

ZHAO Zhengang^{1， 2} HAN Dexia¹

1． School of Food Science and Engineering，South China University of Technology;
2． Guangdong Key Laboratory for Green Processing of Natural Products and Product Safety

Received:2018-02-01 Revised:2018-05-10 Online:2018-10-25 Published:2018-09-01
Contact: zhen-Gang Zhao,赵振刚( 1979-) ，男，副教授，博士生导师，主要从事饮用水处理、功能糖品等研究 E-mail:fezzg@scut.edu.cn
About author:赵振刚( 1979-) ，男，副教授，博士生导师，主要从事饮用水处理、功能糖品等研究
Supported by:
Water Ｒesource Science and Technology Innovation Program of Guangdong Province( 201624) and the Development and Innovation Program of Xinjiang Corps Division( 2016AF004)

摘要/Abstract

摘要： 通过水浴交联的方式将壳聚糖负载到活性炭表面上，制备成复合吸附剂并利用扫面电镜和傅里叶变换红外光仪对其进行表征。研究活性炭复合剂对水中腐殖酸（HA）的吸附性能及吸附机理，研究结果表明，相比单一活性炭，活性炭复合剂对溶液中腐殖酸的吸附量提高了5 mg/g左右，其吸附量随着pH值的减小、吸附时间的延长和阳离子浓度的增加而增大。HA在复合剂上的吸附动力学符合准二级动力学模型，吸附等温线可以用Langmuir方程模拟，热力学分析表明其吸附过程是放热反应而且能够自发进行.复合剂脱附再生性好,可循环使用.这对充分发挥活性炭和壳聚糖两者利用价值,提高饮用水水质和安全具有积极意义.

关键词: 活性炭, 壳聚糖, 腐殖酸, 吸附

Abstract: Preparation of crosslinked chitosan/activated carbon composite adsorbent by water bath, composite adsorbent was characterized by scanning electron microscopy and fourier transform infrared spectroscopy, and tested for humic acid (HA) removal. The experimental results showed that compared with original activated carbon (AC), the HA adsorption capacity of compound adsorbent increased by 5mg/g. Acidic condition was beneficial to HA removal and cations all exhibited promotion on the uptake of HA. The HA adsorption capacity of compound adsorbent increased with the increase of adsorption time. The adsorption kinetics of HA removal by composite adsorbent agreed well with the pseudo-second-order model (R2 ≥ 0.99), and the adsorption isotherms were well fitted by the Langmuir model. The thermodynamic analysis suggested that HA removal by composite adsorbent was a spontaneous and endothermic process. The compound adsorbent can be recycled because of its good desorption and regeneration. It is positive meaning to give full play to value of AC and chitosan, and improve the quality and safety of drinking water.

Key words: activated carbon, chitosan, humic acid, adsorption

中图分类号:

赵振刚韩德侠. 活性炭负载壳聚糖对水中腐殖酸的吸附性能及吸附机理[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(10): 141-148.

ZHAO Zhengang HAN Dexia. Adsorption of Humic Acid in Water by Activating Carbon-Attached Chitosan[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2018, 46(10): 141-148.

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活性炭负载壳聚糖对水中腐殖酸的吸附性能及吸附机理

Adsorption of Humic Acid in Water by Activating Carbon-Attached Chitosan

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