亞麻纖維素對(duì)染料吸附響應(yīng)面優(yōu)化法

淡玄玄， 李小敏*

（伊犁師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 伊寧 835000）

我國是印染行業(yè)發(fā)展大國，同時(shí)也是染料使用大國。在大力發(fā)展印染行業(yè)的同時(shí)，也帶來了一定的負(fù)面影響，大量染料廢水的排放，其中含有難降解、易致變異、易致癌等特點(diǎn)[1-3]，給染料廢水處理帶來了一定的困難。這些污染不僅給水生物體帶來危害[4]，給人類生活也造成危害[5]。因此，在染料廢水處理領(lǐng)域中，尋求高效、低成本吸附劑以及簡(jiǎn)單有效的實(shí)驗(yàn)方法，成為研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。

依據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究，用于處理染料廢水的主要方法有生物法、化學(xué)絮凝沉淀、化學(xué)氧化法、吸附法、電化學(xué)法、光化學(xué)法等等[6-11]。近幾年，吸附法被廣泛應(yīng)用于染料廢水處理，很多研究者以農(nóng)業(yè)廢棄物為基質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行改性或與磁性顆粒材料復(fù)合制備高效型吸附劑。自然界中，纖維素是資源最豐富的一種生物質(zhì)材料[12]，纖維素基吸附劑可以自然降解，不會(huì)發(fā)生二次污染，其來源也廣泛，容易獲取并且價(jià)格便宜。亞麻廢料為紡織業(yè)材料殘?jiān)黐13]，其富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等，通過適當(dāng)改性可大大提高其吸附活性，可作為染料吸附劑。

伊犁地區(qū)盛產(chǎn)的亞麻，應(yīng)用于紡織制品，在品質(zhì)良好材料應(yīng)用后，大量廢料被丟棄或點(diǎn)燃，不僅造成資源量費(fèi)，也給環(huán)境帶來污染。實(shí)驗(yàn)以亞麻廢料為原材料，采用檸檬酸溶液對(duì)其進(jìn)行改性，以提高其吸附效果。在研究改性條件和吸附條件對(duì)甲基紫和孔雀石綠溶液吸附效果的影響時(shí)，以計(jì)算機(jī)為輔助手段，采用正交和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化組合。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢料的再循環(huán)使用，對(duì)染料廢水處理有一定的意義，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)法可用于簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 儀器及材料

儀器：QYC-200全溫培養(yǎng)搖床（上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司），TU-1901雙光束紫外可見分光光度（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司），DHG-9030電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（鄭州長城科工貿(mào)有限公司），79-1磁力加熱攪拌器（金壇市醫(yī)療器械廠），YB-500A高速多功能粉碎器（永康市速鋒工貿(mào)有限公司）。

試劑：甲基紫、孔雀石綠、檸檬酸均為分析純，亞麻廢料采購于伊犁地區(qū)。

1.2 吸附實(shí)驗(yàn)

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

配制五種濃度梯度標(biāo)準(zhǔn)染料溶液，以去離子水為參考，全波（200～800 nm）掃描標(biāo)出該染料波長，在該波長下，測(cè)的五種濃度吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。甲基紫標(biāo)準(zhǔn)曲線：A＝0.119 88 c0－0.127 6；孔雀石綠標(biāo)準(zhǔn)曲線：A＝0.284 1 c0－0.038 9。

1.2.2 改性條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

配制不同濃度的檸檬酸溶液，在不同的水浴溫度中攪拌不同時(shí)間，對(duì)原料亞麻廢渣進(jìn)行改性。所得吸附劑，在一定吸附條件下吸附一定濃度染料。考察不同改性劑濃度、改性溫度及改性時(shí)間對(duì)吸附效果的影響。

1.2.3 吸附條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

不同量?jī)?yōu)化亞麻廢渣，在不同的振蕩溫度下，吸附不同濃度染料不同時(shí)間?？疾觳煌綔囟?、時(shí)間、吸附劑用量和初始染料濃度對(duì)吸附效果的影響。

1.2.4 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)組合

在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用正交設(shè)計(jì)助手和響應(yīng)面設(shè)計(jì)軟件，對(duì)影響吸附效果明顯的因素進(jìn)行組合實(shí)驗(yàn)。

1.3 計(jì)算公式

采用吸附量和去除率對(duì)吸附效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。吸附完成后，吸附后的溶液測(cè)得的吸光度，利用標(biāo)準(zhǔn)曲線就算得出濃度，采用吸附量和去除率計(jì)算公式，得到相應(yīng)值。其計(jì)算公式，如式（1）、（2）所示。

式中：E為去除率，%；c0為初始孔雀石綠濃度，mg/L；ce為孔雀石綠平衡濃度，mg/L；qe為吸附量，mg/g；V為反應(yīng)溶液體積，mL；M為吸附劑投加量，g。

吸附動(dòng)力學(xué)[14]主要研究吸附的快慢和吸附機(jī)理，描述吸附劑對(duì)吸附質(zhì)的吸附速率，該速率決定了到達(dá)吸附平衡的時(shí)間。一般情況下，準(zhǔn)一階動(dòng)力學(xué)方程、準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)方程用來進(jìn)行動(dòng)力學(xué)擬合。

準(zhǔn)一階動(dòng)力學(xué)反應(yīng)方程：

準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)反應(yīng)方程：

式中：qt為t時(shí)刻吸附量，mg/g；t為吸附時(shí)間，min；k1為準(zhǔn)一級(jí)吸附速率常數(shù)，min-1；k2為準(zhǔn)二級(jí)吸附速率常數(shù)，g/ (mg·min)。

吸附等溫方程[15]通常采用Langmuir和Freundlich等溫吸附模型。吸附等溫模型是與吸附特性密切相關(guān)的，其反映了吸附量同吸附質(zhì)濃度之間的關(guān)系，利用對(duì)亞麻吸附染料進(jìn)行擬合。

Langmuir吸附等溫方程：

Freundlich吸附等溫方程：

式中：qm為吸附劑的最大吸附量，mg/g；KL為Langmuir吸附平衡常數(shù)，與吸附性能有關(guān)，L/mg；KF為Freundlich吸附平衡常數(shù)，1/n 為吸附強(qiáng)度（n總是大于1）。

2 結(jié)果與討論

2.1 改性條件優(yōu)化吸附劑對(duì)吸附量和去除率的影響

2.1.1 檸檬酸濃度對(duì)吸附量和去除率的影響

配制不同濃度檸檬酸溶液（0.05、0.10、0.20、0.30、0.50、0.80、1 mol/L）25 mL置于100 mL燒杯中，依次加入0.2 g亞麻渣原料，在室溫下，水浴攪拌30 min。攪拌完成后，去離子水將廢渣洗至中性，65℃烘箱中烘干，用于進(jìn)一步吸附實(shí)驗(yàn)。稱取0.1g改性好吸附劑兩份，分別加入25 mL模擬染料廢水，甲基紫和孔雀石綠濃度均為80 mg/L。在一定吸附條件下完成吸附實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

圖1 檸檬酸濃度對(duì)吸附效果影響

圖1a為亞麻廢渣對(duì)甲基紫和孔雀石綠溶液吸附量，1b為去除率。如圖1所示，吸附效果均隨檸檬酸溶液的濃度的增大而提升。甲基紫吸附實(shí)驗(yàn)中，檸檬酸濃度由0升至0.3 mol/L時(shí)，吸附量和去除率顯著增大，而后增值趨于平衡；孔雀石綠吸附實(shí)驗(yàn)中，檸檬酸濃度由0升至0.5 mol/L時(shí)，吸附量和去除率顯著增大，而后增值趨于平衡。綜合考慮，甲基紫選取0.3 mol/L檸檬酸溶液、孔雀石綠取0.5 mol/L檸檬酸溶液作為最有改性劑濃度，做后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.1.2 攪拌溫度對(duì)吸附量和去除率的影響

稱取 0.2 g、0.3 mol/L和 0.5 mol/L檸檬酸改性亞麻廢渣，在不同水浴溫度（25、40、60、80、100、120℃）下，攪拌30 min。后續(xù)做法與“2.1.1”中相同，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

圖2 攪拌溫度對(duì)吸附效果的影響

圖2 a為亞麻廢渣對(duì)甲基紫和孔雀石綠溶液吸附量，2b為去除率。從圖中可得出，在甲基紫吸附過程中，溫度在25～120℃之間，改性后的亞麻對(duì)甲基紫吸附量和去除率隨著改性溫度的升高而變化小，溫度為25℃時(shí)吸附效果明顯優(yōu)于其它溫度；在孔雀石綠吸附過程中，隨著溫度由25℃增加到120℃，吸附量和去除率均呈上升趨勢(shì)，100～120℃區(qū)間，吸附效果增加幾乎趨于平衡。綜合考慮，分別選取25℃和100℃攪拌溫度下改性亞麻廢渣作為優(yōu)化吸附劑。

2.1.3 攪拌時(shí)間對(duì)吸附量和去除率的影響

稱取0.2 g、0.3 mol/L和0.5 mol/L檸檬酸，在25℃和 100℃下改性亞麻廢渣，攪拌不同時(shí)間（10、30、60、90、120、150 min）。后續(xù)做法與“2.1.1”中相同，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 攪拌時(shí)間對(duì)吸附效果的影響

圖3a為亞麻廢渣對(duì)甲基紫和孔雀石綠溶液吸附量，3b為去除率。由圖3可知，在10～90 min之間，改性后的亞麻對(duì)甲基紫吸附量和去除率隨著改性時(shí)間的增長而升高，隨著時(shí)間繼續(xù)由90 min增加至150 min，吸附量和去除率增加逐漸趨于平衡；隨著攪拌時(shí)間的增加，亞麻對(duì)孔雀石綠的吸附量和去除率均呈上升趨勢(shì)，120～150 min區(qū)間，吸附量好去除率增加趨勢(shì)逐漸減緩。綜合考慮，分別選取改性時(shí)間 90 min和120 min。

2.2 吸附單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 吸附劑用量對(duì)吸附效果的影響

圖4為吸附劑用量對(duì)染料吸附效果的影響。由圖4可知，隨著吸附劑用量的增加，去除率呈上身趨勢(shì)，吸附量呈下降趨勢(shì)。在0.2～0.1 g區(qū)間，吸附量下降和去除率上升趨勢(shì)明顯，隨著吸附量繼續(xù)增加，其變化趨勢(shì)逐漸變緩。這可能是由于，隨著吸附劑用量的增加，在吸附條件一定的情況下，吸附劑的濃度和體積不變，吸附質(zhì)在增加，當(dāng)吸附質(zhì)吸附飽和后，不在吸附吸附劑，兩者比例值逐漸減小，因此吸附量呈下降趨勢(shì)，去除率趨于平衡。綜合考慮，選取0.1 g吸附劑做后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

25 mL、80 mg/L染料，25℃下振蕩30 min， 轉(zhuǎn)速150 r/min圖4 吸附劑用量對(duì)染料吸附效果的影響

圖5 吸附時(shí)間對(duì)染料吸附效果的影響25 mL、80 mg/L染料，25℃下振蕩，轉(zhuǎn)速150 r/min 吸附劑用量各0.1 g

2.2.2 吸附時(shí)間對(duì)吸附效果的影響及其動(dòng)力學(xué)研究

圖5為吸附時(shí)間對(duì)染料吸附效果的影響。如圖5所示，吸附時(shí)間由10 min增加至60 min，吸附量和去除率增加趨勢(shì)較明顯，隨著時(shí)間的繼續(xù)增加，上升趨勢(shì)逐漸減緩。可能是，去除率和吸附量快速增長階段，染料與亞麻活性位點(diǎn)迅速結(jié)合；逐漸穩(wěn)定階段，亞麻表面活性位點(diǎn)基本與染料分子結(jié)合，因此吸附量緩慢增加。這與陳莉[16]等研究改性甘薯渣對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附結(jié)果一致。隨吸附時(shí)間增長，改性亞麻對(duì)孔雀石綠去除率和吸附量逐漸增大后趨于穩(wěn)定。綜合考慮，吸附時(shí)間均可選取120 min。

采用動(dòng)力學(xué)方程對(duì)兩種染料吸附過程進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果如表1所示。

表1 吸附過程動(dòng)力學(xué)擬合參數(shù)

由表1可知，兩種染料吸附過程動(dòng)力學(xué)模型擬合的參數(shù)中，準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)方程相關(guān)系數(shù)R2均高于準(zhǔn)一階動(dòng)力學(xué)方程，則二階動(dòng)力學(xué)能更好地描述該吸附過程，表中甲基紫吸附平衡時(shí)吸附量為14.28 mg/g，與實(shí)驗(yàn)值14.31 mg/g相差很小，孔雀石綠吸附平衡時(shí)吸附量為24.88 mg/g，與實(shí)驗(yàn)值24.52 mg/g相差也很小，表明改性亞麻吸附兩種染料的過程均主要為化學(xué)吸附。

2.2.3 初始染料濃度對(duì)吸附效果的影響及其等溫吸附模型研究

圖 6為初始染料濃度對(duì)吸附效果的影響。如圖 6所示，染料孔雀石綠初始濃度由 60 mg/L增加至100 mg/L，去除率增加至最大值，后隨著濃度的繼續(xù)增大，去除率逐漸降低；甲基紫初始濃度由60 mg/L增加至100 mg/L，去除率下降趨勢(shì)較明顯，后隨著濃度增加，去除率緩慢降低；隨著初始染料濃度的增大，兩種染料吸附量均呈上升趨勢(shì)?？赡苁请S著初始濃度的增加，固液兩相間的濃度梯度增大，吸附動(dòng)力增加，染料與吸附劑上吸附點(diǎn)位的接觸機(jī)會(huì)增大，吸附量不斷增加。隨著溶液中染料離子濃度增大，其含量在溶液中逐漸過量時(shí)，吸附趨于恒定，吸附劑上有限的吸附點(diǎn)位逐漸達(dá)到飽和。

采用等溫吸附模型對(duì)兩種染料吸附過程進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果如表2所示。從表2可以得出，F(xiàn)reundlich吸附等溫方程對(duì)亞麻吸附兩種染料有較好的擬合，則該吸附為非均勻表面上的單層吸附。Freundlich 型描述了非理想的可逆吸附的關(guān)系，模型適用于吸附分子之間的相互作用的非均勻表面上的多層吸附，其中KL和KF平衡常數(shù)越大，表明吸附能力越強(qiáng)；n表明吸附可進(jìn)行的難易程度，n值越大，說明吸附越易進(jìn)行，吸附性能也就越好。

圖6 初始染料濃度對(duì)吸附效果的影響

表2 吸附過程等溫吸附模型擬合參數(shù)

2.3 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

2.3.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

依據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)過程，采用正交實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)亞麻對(duì)孔雀石綠染料吸附研究，對(duì)單因素進(jìn)行交互分析，從而得到單因素的最優(yōu)組合，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果。利用正交設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表3所示。

表3 正交實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

依據(jù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。由直觀分析，從而得出最大吸附量和去除率的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組合。從表中可以直接的出，對(duì)吸附量和去除率結(jié)果的影響順序都為吸附劑的用量＞吸附時(shí)間＞初始染料濃度，且最優(yōu)組合分別為，最大吸附量實(shí)驗(yàn)影響因素為：吸附劑用量0.1 g，吸附時(shí)間120 min，初始染料濃度100 mg/L；最大去除率實(shí)驗(yàn)影響因素為：吸附劑用量0.3 g，吸附時(shí)間120 min，初始染料濃度100 mg/L。最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組合得到的最大吸附量為37.12 mg/L，最優(yōu)去除率實(shí)驗(yàn)組合未在正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)，需單獨(dú)做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

表4 正交設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及極差分析

2.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

由正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知，最大吸附量的最優(yōu)組合，在實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)經(jīng)過驗(yàn)證，但最大去除率的最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組合，實(shí)驗(yàn)中未給出。由表4可以看出，吸附劑用量0.3 g，吸附時(shí)間120 min時(shí)，初始染料濃度80 mg/L，去除率為93.80%；吸附劑用量0.3 g，吸附時(shí)間150 min時(shí)，初始染料濃度100 mg/L，去除率為95.43%。以吸附劑用量0.3 g，吸附時(shí)間120 min，初始染料濃度100 mg/L做實(shí)驗(yàn)，得出吸附率為95.12%。該數(shù)值與吸附時(shí)間和初始染料濃度不同時(shí)差值不大，因此該最優(yōu)組合可以得出最大去除率。

2.4 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

2.4.1 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

依據(jù)單因素過程，選出三種因素：改性溫度、改性時(shí)間、吸附劑用量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。利用響應(yīng)面設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)，如表5所示。

表5 設(shè)計(jì)因素編碼與水平

2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及模型擬合

以吸附量和去除率為響應(yīng)值，利用統(tǒng)計(jì)軟件Design Expert 8.0.6可設(shè)計(jì)得出17組實(shí)驗(yàn)，如表6所示。

表6 響應(yīng)面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果

可利用軟件中的ANOVA（analysis of variance，方差分析）進(jìn)行分析，擬合出響應(yīng)值的二階多項(xiàng)式（7）、（8），由此分析各因素對(duì)響應(yīng)值的影響，如表7所示。

表7 吸附量和去除率的ANOVA分析

由式7和8可得出，各影響因素前的符號(hào)，“＋”表示該因素對(duì)響應(yīng)值有促進(jìn)效果，相反則為抑制效果。由表7 中P值和F值得出，響應(yīng)值吸附量和去除率模型擬合顯著，可以適用該吸附過程。當(dāng)P＜0.05時(shí)，說明該因素或因素組合對(duì)響應(yīng)值影響顯著；當(dāng)P＞0.1時(shí)，對(duì)響應(yīng)值影響非常不顯著。由吸附量和去除率分析可得，A、B和A2對(duì)響應(yīng)值標(biāo)注均為顯著。該擬合模型變異系數(shù)C.V%為0.8%（吸附量）和0.8%（去除率）。因此該模型擬合性好。

2.4.3 交互因子對(duì)響應(yīng)值影響分析

交互因子對(duì)響應(yīng)值的影響，利用3D圖對(duì)其進(jìn)行說明，分析各影響因素的影響程度以及最優(yōu)響應(yīng)值的各因素對(duì)應(yīng)值及組合。交互因子3D圖如圖7所示。由改性時(shí)間和改性溫度對(duì)吸附量和去除率影響的3D圖可看出，其對(duì)去除率影響比較于吸附量更明顯。隨著改性時(shí)間和溫度逐漸增大，吸附量和去除率先降低后增加，所以3D圖成凹型，這與等高線分析一致。影響越明顯越凹，等高線距離越大。兩因素組合為改性溫度40℃和改性時(shí)間60 min，改性溫度100℃和改性時(shí)間150 min，吸附量分別為22.54 mg/g和23.97 mg/g，去除率分別為90.15%和95.87%。由吸附劑用量和改性溫度的影響可看出，隨著吸附劑用量的增加，吸附量增加趨勢(shì)不明顯，去除率也呈緩慢增加趨勢(shì)，而隨著改性溫度的增加，吸附量和去除率增加相對(duì)明顯，等高線呈分散形狀。兩因素組合為改性溫度60℃和吸附劑用量0.2 g，改性溫度100℃和吸附劑用量0.3 g，吸附量分別為22.6 mg/g和23.36 mg/g，去除率分別為90.39%和93.43%。由吸附劑用量和改性時(shí)間的影響可看出，隨著吸附劑用量的增加，吸附量和去除率呈下降趨勢(shì)，隨著改性時(shí)間的增加，吸附量和去除率呈緩慢上升趨勢(shì)。兩因素組合為改性時(shí)間60 min、吸附劑用量0.1 g和改性時(shí)間150 min、吸附劑用量0.3 g，改性時(shí)間150 min和吸附劑用量0.1 g，吸附量分別為22.5 mg/g和22.99 mg/g，去除率分別為90%和91.98%。由以上分析可知，改性溫度對(duì)響應(yīng)值影響最明顯，其次是改性時(shí)間、吸附劑用量。改性條件對(duì)亞麻吸附染料過程具有明顯影響效果。

圖7 交互因子對(duì)響應(yīng)值的3D圖

3.4.4 實(shí)驗(yàn)最優(yōu)組合預(yù)測(cè)及驗(yàn)證

由實(shí)驗(yàn)分析中得出，該模型所得吸附量和去除率值與預(yù)測(cè)值線性關(guān)系如圖9所示。從圖9看出，響應(yīng)值的實(shí)際值和預(yù)測(cè)值，有比較好的線性擬合性。響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)中，得出的最優(yōu)組合為：A＝60℃，B＝60min，C＝0.3 g，在以上條件下吸附量為22.55 mg/g，去除率為90.22%。

經(jīng)分析得出該組合預(yù)測(cè)值為22.59 mg/g和90.38%，實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值相差很小，說明該模型可以用來預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)值，其結(jié)果與圖9所以一致。

圖8 響應(yīng)值實(shí)際值和預(yù)測(cè)值線性關(guān)系

3 結(jié)論

1）最優(yōu)改性條件：吸附甲基紫，檸檬酸濃度0.3 mol/L、攪拌溫度25℃、攪拌時(shí)間90 min；吸附孔雀石綠，檸檬酸濃度0.5 mol/L、攪拌溫度100℃、攪拌時(shí)間120 min。

2）最優(yōu)吸附條件：改性亞麻各0.1 g、吸附時(shí)間120 min和初始染料濃度均為100 mg/L。

3）等溫吸附和動(dòng)力學(xué)研究表明：兩種染料吸附均符合Freundich等溫線性吸附模型和準(zhǔn)二階動(dòng)力學(xué)方程，相關(guān)系數(shù)分別為：0.9499、0.9705和1、0.9998。

4）正交實(shí)驗(yàn)吸附量最優(yōu)組合為：吸附劑用量0.1 g、吸附時(shí)間120 min和初始染料濃度100 mg/L；去除率最優(yōu)組合為：吸附劑用量0.3 g、吸附時(shí)間120 min和初始染料濃度100 mg/L；最大吸附量和去除率分別為37.12 mg/g和95.12%。

5）響應(yīng)面得出吸附量和去除率最優(yōu)組合均為改性溫度60℃、改性時(shí)間60 min和吸附劑用量0.3 g，其實(shí)驗(yàn)值22.55 mg/g和90.22%，與預(yù)測(cè)值22.59 mg/g和90.38%相差很小，可用于實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)，從而進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。

改性亞麻可以用于三芳甲烷類吸附，對(duì)印染行業(yè)染料廢水處理有一定參考意義，同時(shí)，對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的再循環(huán)有一定價(jià)值，實(shí)驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)可簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黨永輝, 徐紅霞, 魏麗南, 等. 板栗殼對(duì)水中孔雀石綠和剛果紅的吸附研究[J]. 化工新型材料, 2016,10(44):122-125.

[2]楊道林, 李橋芳, 陳文靜, 等. Fe3O4@MOF納米復(fù)合材料高效催化降解廢水中羅丹明 B[J]. 水處理技術(shù), 2017, 5(43):56-60.

[3]淡玄玄, 李小敏, 朱振華. 氫氧化鈉、L-蘋果酸改性亞麻超聲波輔助吸附甲基紫研究[J]. 水處理技術(shù), 2016, 24(9):56-61.

[4]繆攀, 杜希, 邱孝群, 等. 紡織印染廢水深度脫氮的中試研究[J]. 環(huán)境科技, 2017, 1 (30): 35-38.

[5]焦宏典. 基于安全環(huán)保視角的染料廢水脫色凈化技術(shù)研究[J]. 新材料與新技術(shù), 2016, 10(42): 26-27.

[6]張繼偉, 徐晶晶, 劉帥霞, 等. 環(huán)境友好絮凝劑在印染廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 化工進(jìn)展, 2016, 7(35):2205-2214.

[7]孫基惠, 孫玉, 程茜, 等. 介質(zhì)阻擋放電聯(lián)合生物法處理染料廢水的研究[J].水處理技術(shù), 2017, 5(43): 38-42.

[8] Belhamdia B, MerzouguiaZ, TraribM, et al. Kinetic, equilibrium and thermodynamic study of l-phenylalanine adsorption using activated carbon based on agricultural waste (date stones)[J]. Journal of Applied Research and Technology, 2016, 14: 354-366.

[9] Goscianska J, Marciniak M, Pietrzak R. The effect of surface modification of mesoporous carbons on Auramine-O dye removal from water[J]. Adsorption, 2016, 22: 531-540.

[10] Nowicki P. The effect of mineral matter on the physicochemical and sorption properties of brown coal-based activated carbons[J]. Adsorption, 2016, 22: 561-569.

[11]唐曉璐. 高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)用于處理染料廢水[J]. 廣東化工, 2017, 7(44): 208-209.

[12]岳新霞, 俸海鳳, 林海濤, 等. 蔗渣基吸附劑的制備及對(duì)剛果紅的吸附性能[J]. 廣西科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2017, 2(28):119-125.

[13]李小敏, 朱振華, 李紫薇, 等. 氫氧化鉀改性亞麻對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能研究[J]. 環(huán)境污染與防治, 2016, 5(3): 37-42.

[14] Somaia G. Mohammad, Sahar M. Preparation of environmentally friendly activated carbon for removal of pesticide from aqueous media[J]. Int Journal of Industry Chemical, 2017, 8: 121-132.

[15] Hamidreza Sadegh, Gomaa A M Ali, Vinod Kumar Gupta, et al. The role of nanomaterials as effective adsorbents and their applications in wastewater treatment[J]. Journal of Nonstructural Chemical, 2017, 7: 1-14.

[16]陳莉, 司慧, 靳峰, 等. 改性甘薯渣對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附特性及吸附機(jī)制[J]. 環(huán)境工程學(xué)報(bào), 2016, 8(10): 4277-4283.