【正文】 b 2+離子印跡殼聚糖微球的制備及識別性能的研究10濾后將溶液稀釋 10 倍測定溶液的吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出 Pb2+離子濃度，再根據(jù)式（21）計算出吸附容量。吸附容量計算式：（21）0e()1CVQW??式中：Q——吸附容量，mg/g；C0——初始濃度，mg/L；Ce——平衡濃度，mg/L ；V——溶液體積，mL；W——吸附劑干重，g。 吸附動力學(xué)分別準(zhǔn)確稱取 gPb2+印跡微球和 g 非印跡微球各自加入 9 份 25mLPb2+質(zhì)量濃度為 100 mg/L 的溶液中，調(diào)節(jié) pH=溫度 40℃的條件下恒溫震蕩，分別在時間為 60、90、1150、180 min 時，過濾后將溶液稀釋 10 倍測定各溶液的吸光度，并計算出吸附容量。 選擇性實驗分別配制濃度為 10mg/L，50mg/L，100mg/L，150mg/L 的 Cd2+、Cu 2+、Pb 2+ 3 種溶液，稱取 +印跡殼聚糖微球加入 25ml 上述 3 種溶液中，調(diào)節(jié) pH=溫度40℃的條件下恒溫震蕩吸附 12h 至飽和，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出 3 種離子濃度，再計算出吸附容量。 再生性能研究準(zhǔn)確稱取 +印跡微球加入 25mLPb2+質(zhì)量濃度為 100mg/L 的溶液中,在 pH=3,溫度為 40℃條件下震蕩吸附 12h 至飽和，仔細(xì)過濾后得到的微球用 3mol/LHCl 洗滌 2~3次，再用 EDTA 洗滌至檢測不到 Pb2+離子存在，蒸餾水調(diào)至中性，異丙醇脫水 2~3 次，40℃干燥 24h 再生；得到的溶液稀釋 10 倍后測定吸光度,計算出吸附容量。用再生的微球重復(fù)上述工作，記錄每次計算的吸附容量變化，直到出現(xiàn)吸附容量減少為止。安徽工程大學(xué)畢業(yè)論文11第 3 章 實驗結(jié)果與實驗分析 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制不同濃度鉛離子所對應(yīng)的吸光度見表 31。表 31 二價鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線測定的數(shù)據(jù)濃度（mg/L ） 0 5 10 15 20 25吸光度 以 Pb（Ⅱ）濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。見圖 31。由圖 31可以看出，在一定濃度范圍內(nèi)吸光度和鉛濃度之間的關(guān)系式為：y=+其中 x 為 Pb（Ⅱ）的濃度，y 為吸光度，R 2=吸光度Pb(Ⅱ ） 濃 度 （ mg/L) 圖 31 二價鉛標(biāo)準(zhǔn)曲線楊超：Pb 2+離子印跡殼聚糖微球的制備及識別性能的研究12不同濃度銅離子所對應(yīng)的吸光度見表 32：表 32 二價銅標(biāo)準(zhǔn)曲線測定的數(shù)據(jù)濃度（mg/L） 0 吸光度 0 以 Cu（ Ⅱ）濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。見圖 32。由圖 32 可以看出，在一定濃度范圍內(nèi)吸光度和銅濃度之間的關(guān)系式為：y=+其中 x 為 Cu（Ⅱ）的濃度，y 為吸光度，R 2=。0. Cu(Ⅱ ） 濃 度 （ mg/L) 圖 32 二價銅標(biāo)準(zhǔn)曲線不同濃度鎘離子所對應(yīng)的吸光度見表 33：表 33 二價鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線測定的數(shù)據(jù)濃度（ mg/L） 0 吸光度 以 Cd（ Ⅱ）濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。見圖 33。由圖 33 可以看出，在一定濃度范圍內(nèi)吸光度和鎘濃度之間的關(guān)系式為：y=+其中 x 為 Cd（Ⅱ）的濃度，y 為吸光度，R 2=安徽工程大學(xué)畢業(yè)論文130. Cd(Ⅱ ） 濃 度 （ mg/L) 圖 33 二價鎘標(biāo)準(zhǔn)曲線 吸附等溫線在溫度、pH 值等因素相同的條件下，平衡吸附容量隨吸附質(zhì)平衡濃度的升高而增加。平衡吸附容量隨吸附質(zhì)平衡濃度的變化曲線稱為吸附等溫線。描述吸附等溫線的常見模式有 Freundlich 吸附等溫式和 Langmuir 吸附等溫式。利用擬合吸附等溫線能夠說明非印跡和 Pb2+印跡殼聚糖微球吸附 Pb2+離子的吸附的類型，為吸附機理的研究和探討提供依據(jù)。（1）Langmuir 吸附等溫式如下：（31）max1ebCQ??式中：Q ——平衡吸附容量，mg/g；Qmax——飽和吸附容量，mg/g；Ce——平衡濃度，mg/L；b——吸附平衡常數(shù)，值越大，則表示吸附能力越強。上式可以變形為： max1QCeb??（32）將 用 k 表示，則公式可以寫成：1b楊超：Pb 2+離子印跡殼聚糖微球的制備及識別性能的研究14（33）maxQCek??（2）Freundlich 吸附等溫式如下 :（34）ne式中：Q——平衡吸附容量，mg/g；Ce——平衡濃度，mg/L；k,n——經(jīng)驗常數(shù)，n 的數(shù)值為 0~1。非印記微球的實驗數(shù)據(jù)如下：表 34 非印跡殼聚糖微球吸附等溫線數(shù)據(jù)起始濃度 C0（mg/L） 0 10 25 50 75 100 125 150Abs（稀釋 10 倍） 0 平衡濃度 Ce（mg/L） 0 平衡吸附容量 Q(mg/g) 0 以平衡濃度 Ce（mg/L）為橫坐標(biāo)，計算所得的平衡吸附容量 Q(mg/g)為縱坐標(biāo)，分別擬合 Freundlich 吸附等溫式和 Langmuir 吸附等溫式。020406080102024681021461820246平 衡 濃 度 （ mg/L)平衡吸附容量（mg/ 圖 34 非印跡殼聚糖微球擬合 Langmuir 吸附等溫線由圖 34 可知，擬合的公式為：，R 2=。??安徽工程大學(xué)畢業(yè)論文15020406080102024681021461820246平 衡 濃 度 （ mg/L)平衡吸附容量（mg/) 圖 35 非印跡殼聚糖微球擬合 Freundlich 吸附等溫線由圖 35 可知，擬合的方程為：，R 2=。?Pb2+印跡微球的實驗數(shù)據(jù)如下：表 35 Pb2+印跡殼聚糖微球吸附等溫線數(shù)據(jù)起始濃度 C0（mg/L） 0 10 25 50 75 100 125 150Abs（稀釋 10 倍） 0 平衡濃度 Ce（mg/L） 0 平衡吸附容量 Q(mg/g) 0 以平衡濃度 Ce（mg/L）為橫坐標(biāo)，計算所得的平衡吸附容量 Q(mg/g)為縱坐標(biāo)，分別擬合 Freundlich 吸附等溫式和 Langmuir 吸附等溫式。楊超：Pb 2+離子印跡殼聚糖微球的制備及識別性能的研究1601020304050607001020304050平 衡 濃 度 （ mg/L)平衡吸附量（mg/) 圖 36 Pb2+印跡殼聚糖微球擬合 Langmuir 吸附等溫線由圖 36 可知擬合方程為：，R 2=。??01020304050607001020304050平 衡 濃 度 （ mg/L)平衡吸附容量（mg/) 圖 37 Pb2+印跡殼聚糖微球擬合 Freundlich 吸附等溫線由圖 37 可知擬合的公式：，R 2=。?安徽工程大學(xué)畢業(yè)論文17分析：綜合上述圖 3圖 3圖 3圖 37 等 4 個擬合圖及擬合方程可知：非印跡和 Pb2+印跡殼聚糖微球吸附 Pb2+離子都屬于單分子層的吸附，吸附平衡是動態(tài)平衡，符合 Langmuir 吸附等溫線。而 Freundlich 吸附等溫線是一個經(jīng)驗公式，適用于中等濃度范圍，濃度過高或者過低時偏差很大，擬合時曲線相關(guān)度不大，非印跡和 Pb2+印跡殼聚糖微球吸附 Pb2+離子不符合 Freundlich 吸附等溫線。 印跡效果印跡因子(α)用來衡量印跡聚合物的印跡效果，可用印跡聚合物和非印跡聚合物對模板分子靜態(tài)分配因子(K D)的比值來表示。K D 和 α 值分別由式(35)和式(36) 計算，α1表示印跡聚合物能識別模板分子，α 越大印跡效果越好。（35）eQC?式中：K D——靜態(tài)分配因子，L/g；Qe——平衡吸附量，mg/g ；Ce——平衡濃度，mg/L 。 =DK?印 跡非 印 跡（36）式中：α——印跡因子；KD印跡 ——印跡聚合物靜態(tài)分布因子，L/g；KD非印跡 ——非印跡聚合物靜態(tài)分布因子，L/g。根據(jù)表 34 和表 35 的非印跡和印跡的吸附等溫線數(shù)據(jù)可以計算出不同濃度時的非印跡聚合物靜態(tài)分布因子；印跡聚合物靜態(tài)分布因子；印跡因子，列于表 36。表 36 印跡效果數(shù)據(jù)起始濃度 C0（mg/L） 10 25 50 75 100 125 150KD 非印跡 (L/g) KD 印跡 (L/g) α 分析：根據(jù)表 36 可知，印跡因子 α 值都大于 1，表示印跡聚合物能識別模板分子，并且在不同濃度時印跡因子 α 值不同，在濃度為 100mg/L 時，印跡因子 α 值最大，表示此時有最佳的印跡效果。結(jié)合前面擬合的圖 34，非印跡殼聚糖微球 Langmuir 吸附等溫線及公式 和圖 36，Pb 2+印跡殼聚糖微球 Langmuir ??楊超：Pb 2+離子印跡殼聚糖微球的制備及識別性能的研究18式 ，可知在溫度為 40℃，pH 為 3 時，??為 ，吸附平衡常數(shù) b= =，Pb 2+ mg/g，吸附平衡常數(shù) b= =。Pb 2+印跡殼聚糖微球的飽和吸附容量的兩倍，并且 Pb2+印跡殼聚糖微球的吸附平衡常數(shù)大于非印跡殼聚糖微球的吸附平衡常數(shù)，吸附能力強。這是因為 Pb2+印跡殼聚糖微球上的有大量的模板空穴對 Pb2+離子有很好的識別能力，大大提高了飽和吸附容量和對Pb2+離子的吸附能力。 吸附動力學(xué)吸附過程主要由三個步驟組成：第一步是吸附質(zhì)由流體相擴散到吸附劑外表面，稱為外擴散；第二步是吸附質(zhì)由吸附劑的外表面向微孔中的內(nèi)表面擴散，稱為內(nèi)擴散；第三步是吸附質(zhì)被吸附劑表面吸附。通過擬合一級吸附動力學(xué)方程和二級吸附動力學(xué)方程能夠說明非印跡和 Pb2+印跡殼聚糖微球吸附 Pb2+離子的吸附動力學(xué)類型，為吸附機理的研究和探討提供依據(jù)。(1)一級吸附動力學(xué)方程一級吸附動力學(xué)方程是應(yīng)用最普遍的吸附動力學(xué)速率方程，其表達(dá)式為：(37)maxmax()lnlntQkt?式中：Q t——t 時間吸附容量， mg/g；Qmax——飽和吸附容量，mg/g；t——時間，min；k——反應(yīng)速率常數(shù)。上式可以變形為：（38）max(1)kttQe??(2)二級吸附動力學(xué)方程基于固體吸附量的二級吸附動力學(xué)速率方程為：（39）maxax1tkt???式中：Q t——t 時間吸附容量， mg/g；Qmax——飽和吸附容量，mg/g；t——時間，min；k——反應(yīng)速率常數(shù)。安徽工程大學(xué)畢業(yè)論文19上式可以變形為（310）max1tQtk??可以看出，式（310）與 Langmuir 吸附等溫線公式的形式相同，擬合時可以參考Langmuir 吸附等溫線公式。非印跡微球的實驗數(shù)據(jù)如下：表 37 非印跡殼聚糖微球的動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)時間（min) 0 5 10 20 40 60 90 120 150 180Abs(稀釋 10 倍) 0 濃度 C（mg/L） 0 吸附容量 Q(mg/g) 0 以時間（min)為橫坐標(biāo)，計算所得的吸附容量 Q(mg/g)為縱坐標(biāo)，分別擬合一級動力學(xué)方程和二級動力學(xué)方程，擬合時要參考前面的吸附等溫線，設(shè)定最大吸附容量值為 mg/g。20220406080101202202202202022468102146182024時 間 （ min)吸附量（mg/) 圖 38 非印跡殼聚糖微球擬合一級動力學(xué)方程由圖 38 可知，擬合度 R2=。楊超：Pb 2+離子印跡殼聚糖微球的制備及識別性能的研究2020220406080101202202202202022468102146182024時 間 （ min)吸附量（mg/） 圖 39 非印跡殼聚糖微球擬合二級動力學(xué)方程由圖 39 可知，擬合度 R2=。Pb2+印跡微球的實驗數(shù)據(jù)如下:表 38 Pb2+印跡殼聚糖微球的動力學(xué)實驗數(shù)據(jù)時間（min) 0 5 10 20 40 60 90 120 150 180Abs(稀釋 10 倍) 0 濃度 C（mg/L） 吸附容量Q(mg/g)0 32 以時間（min)為橫坐標(biāo)，計算所得的吸附容量 Q(mg/g)為縱坐標(biāo)，分別擬合一級動力學(xué)方程和二級動力學(xué)方程，擬合時需參考前面的吸附等溫線，設(shè)定最大吸附容量值為 mg/g。安徽工程大學(xué)畢業(yè)論文2120220406080101202202202202050510152025303540時 間 （ min)吸附容量（mg/) 圖 310 Pb2+印跡殼聚糖微球擬合一級動力學(xué)方程由圖 310 可知，擬合度 R2=。20220406080101202202202202050510152025303540時 間 （ min)吸附容量（mg/) 圖 311 Pb2+印跡殼聚糖微球擬合二級動力學(xué)方程由圖 311 可知，擬合度 R2=。分析：綜合上述圖 3圖 3圖 3圖 311 等 4 個擬合圖，可