皂化和酯化改性甜菜粕的吸附性能研究

doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2024.02.005

生物质化学工程 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (2): 39-46.doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2024.02.005

皂化和酯化改性甜菜粕的吸附性能研究

张小雨¹^,², 谢流杰¹^,², 张艳霞¹^,², 郭丽君¹^,², 王玉涛¹^,²^,*()

1. 喀什大学生命与地理科学学院, 新疆喀什 844000
2. 喀什大学新疆帕米尔高原生物资源与生态重点实验室, 新疆喀什 844000

收稿日期:2023-07-10 出版日期:2024-03-30 发布日期:2024-03-22
通讯作者: 王玉涛 E-mail:wangytgs@163.com
作者简介:王玉涛, 教授, 硕士生导师, 研究领域: 动物生态与分子进化研究; E-mail: wangytgs@163.com
张小雨(1997-), 女, 安徽合肥人, 硕士生, 主要从事生物资源与环境工程研究
基金资助:
喀什大学创新团队建设项目(（17）2602)

Adsorptive Capacity of Methylene Blue by Saponification and Esterification Modification of Sugar Beet Pulp

Xiaoyu ZHANG¹^,², Liujie XIE¹^,², Yanxia ZHANG¹^,², Lijun GUO¹^,², Yutao WANG¹^,²^,*()

1. College of Life and Geographic Sciences, Kashi University, Kashi 844000, China
2. Key Laboratory of Biological Resources and Ecology of Pamirs Plateau in Xinjiang Uygur Autonomous Region, Kashi 844000, China

Received:2023-07-10 Online:2024-03-30 Published:2024-03-22
Contact: Yutao WANG E-mail:wangytgs@163.com

摘要/Abstract

摘要：

为探究甜菜粕（SBP）对亚甲基蓝的最佳吸附工艺条件，本研究对甜菜粕进行皂化改性和脂化改性，分别获得皂化改性甜菜粕（SSBP）和柠檬酸酯化改性甜菜粕（CDSBP），探究两种改性甜菜粕对亚甲基蓝的最佳吸附工艺条件和动力学。结果表明：SSBP最佳吸附工艺条件为亚甲基蓝质量浓度300 mg/L，溶液pH值7，吸附温度60℃，吸附时间60 min，吸附量为277.75 mg/g；CDSBP最佳吸附工艺条件为亚甲基蓝质量浓度400 mg/L，溶液pH值8，吸附温度60℃，吸附时间90 min，吸附量最大值为322.4 mg/g，相比较，CDSBP的吸附性能较好。SSBP和CDSBP对亚甲基蓝的吸附过程均符合假二级动力学模型和Langmuir模型，吸附过程主要机制可能为离子交换。SSBP和CDSBP中羟基对提高吸附性能有着重要作用，通过改性处理可以显著增加这些官能团数量，使吸附性能大大提高。

关键词: 甜菜粕, 亚甲基蓝, 吸附性能, 柠檬酸酯化改性, 皂化改性

Abstract:

To explore the optimum adsorption conditions of methylene blue by sugar beet pulp(SBP), the beet pulp was saponified and modified to obtain saponification modified sugar beet pulp(SSBP) and citric acid esterification modified sugar beet pulp(CDSBP), respectively. The optimum adsorption conditions and kinetics of methylene blue by SSBP and CDSBP were explored. The results showed that the optimum adsorption conditions of SSBP were as follows: the concentration of methylene blue was 300 mg/L, the solution pH value was 7, the adsorption temperature was 60℃, the adsorption time was 60 min, and the adsorption capacity was 277.75 mg/g. The optimum adsorption conditions of CDSBP were as follows: the concentration of methylene blue was 400 mg/L, the solution pH value was 8, the adsorption temperature was 60℃, the adsorption time was 90 min, and the maximum adsorption capacity was 322.4 mg/g. In contrast, the adsorption performance of CDSBP was better. The adsorption process of methylene blue by SSBP and CDSBP conformed to the pseudo-second-order kinetic model and the Langmuir model, and the main mechanism might be ion exchange. The key chemical groups such as hydroxyl and carbonyl groups in SSBP and CDSBP played an important role in improving the adsorption performance. The number of these functional groups could be significantly increased by modification treatment, so that the adsorption performance was greatly improved.

Key words: sugar beet pulp, methylene blue, adsorption property, citric acid ester modification, saponification modification

中图分类号:

TQ35
TQ9

张小雨, 谢流杰, 张艳霞, 郭丽君, 王玉涛. 皂化和酯化改性甜菜粕的吸附性能研究[J]. 生物质化学工程, 2024, 58(2): 39-46.

Xiaoyu ZHANG, Liujie XIE, Yanxia ZHANG, Lijun GUO, Yutao WANG. Adsorptive Capacity of Methylene Blue by Saponification and Esterification Modification of Sugar Beet Pulp[J]. Biomass Chemical Engineering, 2024, 58(2): 39-46.

图/表 11

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表1

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表2

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参考文献 25

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改性甜菜粕modified beet pulp	一级反应动力学first order reaction kinetics			二级反应动力学secondary reaction kinetics
改性甜菜粕modified beet pulp	K₁	q_e/(mg·g^-1)	R²	K₂	q_e/(mg·g^-1)	R²
SSBP	0.020 19	210.935	0.930 51	0.050 17	89.064	0.989 79
CDSBP	0.239 35	280.009	0.971 05	0.040 61	119.991	0.996 54

改性甜菜粕modified beet pulp	Freundlich模型Freundlich model			Langmuir模型Langmuir model
改性甜菜粕modified beet pulp	q_m/(mg·g^-1)	K_L	R²	K_F	1/n	R²
SSBP	6.124 4	0.012 44	0.944 87	0.002 44	2.167 54	0.972 51
CDSBP	157.728 7	0.013 18	0.878 01	0.021 68	1.741 94	0.966 72

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皂化和酯化改性甜菜粕的吸附性能研究

Adsorptive Capacity of Methylene Blue by Saponification and Esterification Modification of Sugar Beet Pulp

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