黑曲霉发酵菌渣对臧红T的吸附研究

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0196

生物技术通报 ›› 2017, Vol. 33 ›› Issue (10): 191-198.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0196

黑曲霉发酵菌渣对臧红T的吸附研究

魏姜勉¹, 鲁雷震¹, 焦国宝², 刘家扬¹, 陆隽鹤³

1. 黄淮学院生物与食品工程学院，驻马店 463000
2. 河南仰韶生化工程有限公司，三门峡 472400
3. 南京农业大学资源与环境学院，南京 210095

收稿日期:2017-03-15 出版日期:2017-10-29 发布日期:2017-10-29
作者简介:魏姜勉，女，硕士，助教，研究方向：微生物与环境；E-mail：mianmian628@126.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（51503074）

Adsorption of Safranine T by Aspergilus niger Biomass Waste

WEI Jiang-mian¹, LU Lei-zhen¹, JIAO Guo-bao², LIU Jia-yang¹, LU Jun-he³

1. Biongineering Division，Huanghuai University，Zhumadian 463000
2. Henan Yangshao Biochemical Engineering Co. Ltd.，Sanmenxia 472400
3. College of Resources and Environment，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095

Received:2017-03-15 Published:2017-10-29 Online:2017-10-29

摘要/Abstract

摘要： 将糖化酶发酵生产过程中产生的黑曲霉菌渣作为一种复合吸附剂进行了染料吸附研究，以挖掘其吸附潜力。首先对菌渣的理化性质进行了分析，然后以臧红T为模型染料，考察了几种因素（接触时间、溶液温度、吸附剂量、初始浓度和盐离子）对吸附的影响，并将所得数据用等温吸附方程、动力学方程和热力学方程进行了模型拟和。结果表明，吸附可在2 h内达到平衡，吸附过程符合准二级动力学模型，属于化学吸附，膜扩散模型比内扩散模型更适合解释吸附行为；温度对吸附有促进作用，吸附过程是一个自发的吸热反应；通过Langmuir方程可计算出最大单分子层吸附容量为166.67 mg/g，但Freundlich能更好的描述吸附行为，说明菌渣表面存在多个不同的吸附位点。此外，菌渣投加量和钠离子浓度均可影响吸附效果，染料去除率最高可达91%。

关键词: 黑曲霉菌渣, 吸附, 臧红T, 动力学, 等温吸附

Abstract: The present work aims to investigate the adsorption of dye safranine T by Aspergillus niger biomass waste from amylase production as novel composite adsorbent. The biomass waste was first characterized concerning its physico-chemical properties and then evaluated for its potential of adsorbing safranine T under different conditions，namely contact time，temperature，sorbent dosage，initial dye concentration and metal ion. The isotherms，dynamics，and thermodynamics were fitted with the above data，which showed that pseudo second order dynamics equation better described the adsorption with equilibrium achieved within 2 h，suggesting it was chemosorption，and film diffusion model was more suitable to explain the adsorption than internal diffusion model. Higher temperatures significantly promoted dye removal，and adsorption was both spontaneous（ΔG° < 0）and endothermic（ΔH° > 0）. The maximal monolayer adsorption capacity was calculated to be around 166.67 mg/g through Langmuir equation while Freundlich was more suitable to explain the adsorption，indicating that there were multiple absorptive sites on the surface of biomass waste. In addition，sorbent dosage and sodium ion concentration both impacted adsorption with the highest removal rate of 91%.

Key words: Aspergilus niger biomass waste, adsorption, safranine T, dynamic model, isotherm equation

魏姜勉, 鲁雷震, 焦国宝, 刘家扬, 陆隽鹤. 黑曲霉发酵菌渣对臧红T的吸附研究[J]. 生物技术通报, 2017, 33(10): 191-198.

WEI Jiang-mian, LU Lei-zhen, JIAO Guo-bao, LIU Jia-yang, LU Jun-he. Adsorption of Safranine T by Aspergilus niger Biomass Waste[J]. Biotechnology Bulletin, 2017, 33(10): 191-198.

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Adsorption of Safranine T by Aspergilus niger Biomass Waste

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