筍殼醋酸木質(zhì)素吸附重金屬Cr(VI)的特性及機(jī)制

胡子聰，房翠蘭，李升，葉發(fā)銀，趙國(guó)華,3*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715) 2(重慶市九龍坡區(qū)疾病預(yù)防控制中心，重慶，400039) 3(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400715)

由于電鍍、冶金和制革等工業(yè)廢水的排放，鉻污染已成為全球重金屬污染的主要問題[1-2]。鉻能以7種氧化態(tài)形式存在(0～VI)[3]，其中Cr(VI)的毒性是Cr(III)的100倍[4]。在體內(nèi)會(huì)不斷積累并給人體造成諸多危害，如癌癥、皮炎、哮喘、慢性支氣管炎、基因突變、睪丸損害和腎臟病變等[5-7]。針對(duì)食品安全，尋找一種高效、綠色的Cr(VI) 去除方法有重要意義。目前化學(xué)工業(yè)上用于Cr(VI)污染治理的方法主要有：化學(xué)沉淀、生物修復(fù)、電化學(xué)法、吸附法和光催化還原等[8-9]。這些方法大多無法在食品體系下操作，只有吸附法有潛在應(yīng)用價(jià)值[10]。顯然，如能利用食品加工副產(chǎn)物開發(fā)新型Cr(VI)吸附材料，可以實(shí)現(xiàn)食品安全與廢棄物高值化利用雙贏的局面。木質(zhì)素是自然界中儲(chǔ)量?jī)H次于纖維素的生物質(zhì)資源，據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球木質(zhì)素年產(chǎn)量高達(dá)1.5×1011t[11]，但只有約5%得到了開發(fā)和利用[12]。木質(zhì)素是高等植物細(xì)胞壁中由對(duì)香豆醇、松柏醇和芥子醇等構(gòu)成的酚類聚合物[12]，含有大量羥基、羧基和羰基等含氧官能團(tuán)[13-14]。木質(zhì)素能夠通過配位螯合、離子交換或靜電吸附等方式有效捕獲重金屬離子(如鉛、鉻、汞等)[14]。GUO等[15]研究發(fā)現(xiàn)造紙黑液中的木質(zhì)素對(duì)重金屬離子有很好的吸附作用，其結(jié)構(gòu)中的酚羥基和羧基是主要吸附位點(diǎn)。BRDAR等[16]發(fā)現(xiàn)造紙廢液硫酸木質(zhì)素對(duì)Cr(VI)的吸附符合Redlich-Peterson模型，最大吸附量可達(dá)11.8 mg/g。ALBADARIN等[17]發(fā)現(xiàn)堿木質(zhì)素在pH 2時(shí)對(duì)Cr(VI)的吸附能力最強(qiáng)(31.6 mg/g)，吸附過程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Freundlich模型。很顯然，這些木質(zhì)素都存在安全隱患，無法在食品體系中使用。從安全角度考慮，從食品加工剩余物中制取可用于吸附Cr(VI)的木質(zhì)素是一個(gè)很好的策略。GONG等[18]研究發(fā)現(xiàn)從麻竹筍筍殼中獲得的醋酸木質(zhì)素有較多的酚羥基和羧基，具備吸附Cr(VI)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因此，本研究擬對(duì)筍殼醋酸木質(zhì)素(bamboo shoot shell acetic acid lignin, BSS-AL)吸附Cr(VI)的條件及潛在機(jī)制進(jìn)行研究，以期為食品中鉻污染治理提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

麻竹筍筍殼，收集于竹筍加工廠。

重鉻酸鉀(分析純)，成都市科龍化工試劑廠；HCl、丙酮、冰醋酸，重慶川東化工集團(tuán)有限公司；二苯碳酰二肼，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2450紫外分光光度計(jì)，日本島津公司；ZWYR-2102C型恒溫?fù)u床，上海智城分析儀器制造有限公司；S-4800型掃描電鏡，日本日立公司；Spectrum100型紅外光譜儀，美國(guó)Perkin Elmer公司；Zetasizer Nano ZS激光粒度儀，英國(guó)馬爾文儀器；Thermo escalab 250Xi X射線光電子能譜儀，美國(guó)Thermo Fisher公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 BSS-AL的提取及表征

1.3.1.1 BSS-AL的提取

參照文獻(xiàn)[18]的方法，將收集的麻竹筍筍殼洗凈烘干，剪切成小塊并粉碎成40～60目的粉末。然后以料液比1∶10(g∶mL)將粉末加入純水中,在368 K熱水浴中浸提2 h，以除去筍殼中的淀粉、蛋白質(zhì)和色素等水溶性成分。熱水浴浸提后過濾，將濾渣在328 K溫度下烘干，得到粗膳食纖維。稱取適量粗膳食纖維，用體積分?jǐn)?shù)87%冰醋酸溶液按照料液比1∶20(g∶mL)在387 K油浴條件下浸提80 min，質(zhì)量分?jǐn)?shù)6%的HCl作為催化劑。通過真空抽濾，將得到的濾液減壓濃縮至50 mL，濃縮液逐滴加入至500 mL的純水中，產(chǎn)生絮狀沉淀。離心分離，用pH 2的稀HCl沖洗沉淀3次，冷凍干燥，即得BSS-AL。

1.3.1.2 Zeta電位測(cè)定

在0.1 mol/L NaCl溶液中加入0.05 g待測(cè)樣品，以固定離子強(qiáng)度，先用0.1 mol/L NaOH溶液將懸浮液pH調(diào)至12，再用0.1 mol/L HCl將pH調(diào)至不同pH值，在298 K溫度下測(cè)定不同pH下樣品的Zeta電位。

1.3.1.3 傅里葉變換紅外光譜(fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)分析

稱取0.10 g樣品，置于20 mL質(zhì)量濃度為25 mg/L的Cr(VI)溶液中，恒溫振蕩24 h后離心過濾并清洗，將冷凍干燥后的樣品采用KBr壓片法，用Spectrum100型紅外光譜儀進(jìn)行分析，設(shè)定的掃描范圍為4 000～400 cm-1，分辨率為4 cm-1。

1.3.1.4 X射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)分析

稱取樣品0.10 g，利用Thermo escalab 250Xi X射線光電子能譜儀對(duì)樣品表面元素和官能團(tuán)變化進(jìn)行表征，其工作條件為：真空度約為7×10-8Pa，單色化的Al Kα (0.8 eV)為X光源，在15 kV，20 mA條件下進(jìn)行XPS分析。

1.3.1.5 掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope, SEM)分析

用SEM測(cè)試樣品表面形態(tài)，將適量的樣品粉末固定在測(cè)試平臺(tái)上，表面進(jìn)行高壓噴金處理，在加速電壓為30 kV條件下，開始觀察并攝像。

1.3.2 批量吸附實(shí)驗(yàn)

取20 mL一定濃度梯度、初始pH的Cr(VI)溶液于一系列50 mL錐形瓶中，分別添加一定質(zhì)量的BSS-AL，在不同溫度環(huán)境中以200 r/min轉(zhuǎn)速在搖床中振蕩一定的時(shí)間。吸附后的懸濁液在8 000 r/min條件下離心，并通過0.22 μm的微孔濾膜，利用二苯碳酰二肼分光光度法測(cè)定濾液中殘留的Cr(VI)濃度，并按公式(1)和公式(2)計(jì)算Cr(VI)的清除率和平衡吸附量[19]：

(1)

(2)

式中:η，清除率，%；C0，Cr(VI)溶液的初始質(zhì)量濃度，mg/L；Ce，吸附平衡后Cr(VI)溶液的質(zhì)量濃度，mg/L；qe，平衡吸附量，mg/g；V，溶液體積，L；m，BSS-AL的添加量，g。

1.3.3 解吸回收實(shí)驗(yàn)

將0.10 g BSS-AL添加到25 mg/L的Cr(VI)溶液中進(jìn)行靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，達(dá)到吸附平衡后，將BSS-AL從Cr (VI)溶液中分離出來，置于裝有20 mL脫附劑(0.1 mol/L HCl)的塑料離心管中。在298 K溫度下，將整個(gè)體系置于搖床中，于200 r/min條件下進(jìn)行脫附，用比色法測(cè)定從上清液中分離出Cr(VI)的濃度。將脫附后的BSS-AL洗滌至中性，在328 K溫度下烘干，并重復(fù)上述步驟。記錄吸附-脫附次數(shù)，并計(jì)算Cr(VI)的清除率。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

對(duì)于每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次，結(jié)果均采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。方差分析采用One-Way ANOVA單因素方差分析，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 BBS-AL的表征

2.1.1 Zeta電位

2.1.2 FTIR分析

1-吸附前；2-吸附后圖1 BSS-AL的Zeta電位(a)和紅外光譜圖(b)Fig.1 Zeta potential(a) and FTIR spectrum(b) of BSS-AL

2.1.3 XPS分析

a-寬掃描光譜圖；b-吸附Cr(VI)前的C1s高分辨率光譜圖; c-吸附Cr(VI)后的C1s高分辨率光譜圖; d-Cr 2p光譜圖圖2 BSS-AL的XPS譜圖Fig.2 XPS spectra of BSS-AL

2.1.4 SEM分析

利用SEM技術(shù)對(duì)BSS-AL的表面微觀形貌進(jìn)行分析，在不同放大倍數(shù)下的樣品表面SEM圖像如圖3所示，BSS-AL顆粒呈圓球狀，表面粗糙，在冷凍干燥過程中小顆粒易發(fā)生聚集，形成小的團(tuán)聚體，這種微觀結(jié)構(gòu)賦予BSS-AL具有吸附重金屬離子的潛力。

布魯姆教學(xué)目標(biāo)分類理論的發(fā)展從1956年的1.0版本——金字塔形狀(識(shí)記、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)估)到2001年由布魯姆的學(xué)生Anderson等人提出的2.0版本——金字塔形狀(識(shí)記、領(lǐng)會(huì)、運(yùn)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造)。布魯姆將教育目標(biāo)劃分為認(rèn)知領(lǐng)域、情感領(lǐng)域和操作領(lǐng)域，共同構(gòu)成教育目標(biāo)體系。認(rèn)知領(lǐng)域的教育目標(biāo)可分為從低到高的六個(gè)層次：即識(shí)記→領(lǐng)會(huì)(理解)→運(yùn)用→分析→評(píng)價(jià)→創(chuàng)造，學(xué)生的思維由低階思維能力向高階思維能力發(fā)展，教育目標(biāo)從基礎(chǔ)目標(biāo)向高級(jí)目標(biāo)發(fā)展(圖1)[5]。

a-×7 000；b-×15 000圖3 BSS-AL的掃描電鏡圖Fig.3 Scanning electron microphotographs of BSS-AL

2.2 pH對(duì)Cr(VI)吸附效果的影響

2.3 BSS-AL的添加量對(duì)吸附效果的影響

圖4-b揭示了體系中BSS-AL的添加量與平衡吸附量和清除率之間的關(guān)系。當(dāng)BSS-AL添加量為0.10 g時(shí)，Cr(VI)的清除率已逾98%，繼續(xù)添加BSS-AL，清除率趨于飽和。Cr(VI)的清除率隨BSS-AL劑量的增加而增加主要?dú)w因于吸附劑數(shù)量增多，表面積增大，其表面孔隙及活性位點(diǎn)增多。與清除率相反，當(dāng)BSS-AL添加量從0.01 g增加到0.10 g，平衡吸附量從(15.41±0.57)mg/g下降到(4.64±0.043)mg/g，過量的活性位點(diǎn)和較低濃度的Cr(VI)溶液可能是造成這一現(xiàn)象的主要原因。在整個(gè)吸附質(zhì)-吸附劑體系中，低劑量的吸附劑之間避免了較大的顆粒相互作用，導(dǎo)致其表面的活性位點(diǎn)對(duì)吸附質(zhì)的最大可利用性；而高劑量的吸附劑顆粒可能會(huì)發(fā)生聚集或團(tuán)聚，減少了與吸附質(zhì)結(jié)合的有效表面積[29]。

2.4 接觸時(shí)間對(duì)吸附效果的影響

將0.10 g BSS-AL添加到20 mL濃度為25 mg/L的Cr(VI)溶液中，在10～300 min內(nèi)研究了吸附量與時(shí)間的關(guān)系。如圖4-c所示，前120 min內(nèi)BSS-AL對(duì)Cr(VI)的吸附速度很快，而在含有Cr(VI)的體系中暴露240 min后，BSS-AL對(duì)Cr(VI)的清除率已超過97%，隨后達(dá)到平衡。

a-pH; b-BSS-AL添加量; c-接觸時(shí)間; d-Cr(VI)溶液的初始質(zhì)量濃度圖4 外界因素對(duì)BSS-AL吸附Cr(VI)的影響Fig.4 Effects of experimental conditions on Cr(VI) adsorption

吸附動(dòng)力學(xué)是通過控制吸附劑的劑量、吸附質(zhì)的初始濃度和溫度，來考察吸附量隨時(shí)間的變化關(guān)系。本研究利用準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型、修正準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和粒子內(nèi)擴(kuò)散模型來了解和掌握吸附過程的傳質(zhì)機(jī)制和規(guī)律。

準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的方程表達(dá)式為：

ln(qe-qt)=lnqe-k1t

(3)

式中：qt，t時(shí)刻的吸附量，mg/g；k1，一級(jí)吸附速率常數(shù)，min-1；qe，平衡吸附量，mg/g;t,吸附時(shí)間，min。將ln(qe-qt)對(duì)時(shí)間t作圖得到一條直線，見圖5-a。

修正準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的方程表達(dá)式為：

(4)

準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型的方程表達(dá)式為：

t/qt=1/k2qe2+t/qe

(5)

式中：k2，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型方程的速率常數(shù)，g/(mg·min-1)；其他物理量符號(hào)同公式(3)。將t/qt對(duì)時(shí)間t作圖得到一條直線，見圖5-c。

粒子內(nèi)擴(kuò)散模型的方程表達(dá)式為：

qt=kintt1/2+θ

(6)

式中：kint，與擴(kuò)散系數(shù)有關(guān)的常數(shù)，mg/(g·min1/2)；θ，截距；其他物理量符號(hào)同式(3)。將qt對(duì)t作圖，并進(jìn)行線性擬合，得到的直線如圖5-d所示。

a-準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型; b-修正準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型; c-準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型; d-粒子內(nèi)擴(kuò)散模型圖5 BSS-AL吸附Cr(VI)的動(dòng)力學(xué)模型Fig.5 Kinetic models of Cr(VI) adsorption onto BSS-AL

由表1可知，不同的初始Cr(VI)濃度下，準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的相關(guān)系數(shù)R2范圍為0.822～0.922，說明吸附過程不遵循準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；修正準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的相關(guān)系數(shù)R2維持在0.781～0.892范圍內(nèi)，不適合擬合該吸附過程。而準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的相關(guān)系數(shù)R2為0.999、0.997、0.997，該模型能夠描述該吸附過程，表明控制吸附速率的步驟可能是化學(xué)吸附[14]；粒子內(nèi)擴(kuò)散模型是用來描述溶液體系中吸附質(zhì)粒子向吸附劑內(nèi)部傳遞過程，在吸附質(zhì)被吸附的過程中，通常不僅僅伴隨液相傳質(zhì)，還有內(nèi)部粒子擴(kuò)散傳質(zhì)，因此該模型認(rèn)為粒子內(nèi)部擴(kuò)散是控制吸附速率的步驟，而膜擴(kuò)散在整個(gè)吸附過程中忽略不計(jì)[30]。如圖5-d所示，該圖線不經(jīng)過原點(diǎn)，表明該吸附過程受多種因素控制。可以看出整個(gè)吸附過程分為2個(gè)階段，第1階段表示膜擴(kuò)散，即Cr(VI)從整體溶液向BSS-AL移動(dòng)過程中受到外部阻力的影響；第2階段表示Cr(VI)向BSS-AL表面的孔隙中進(jìn)行擴(kuò)散并達(dá)到平衡[31]。表1中kint1和kint2可以反映吸附速率的大小，kint1明顯大于kint2，說明隨著溶液中吸附質(zhì)Cr(VI)質(zhì)量濃度的降低，導(dǎo)致第2階段吸附速率明顯減小。

表1 BSS-AL吸附Cr(VI)的動(dòng)力學(xué)模型相關(guān)參數(shù)Table 1 Simulated parameters of kinetic models forCr(VI) sorption on BSS-AL

2.5 Cr(VI)溶液的初始濃度對(duì)吸附效果的影響

圖4-d所示為298 K溫度下，不同初始質(zhì)量濃度Cr(VI)溶液對(duì)吸附效果的影響。隨著初始質(zhì)量濃度的增大，BSS-AL表面的活性位點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)被占滿，負(fù)載能力增強(qiáng)，使平衡吸附量逐漸增大。在較高的Cr(VI)質(zhì)量濃度下，BSS-AL表面參與吸附的活性位點(diǎn)越多，當(dāng)吸附達(dá)到飽和時(shí)，平衡吸附量達(dá)到了12.380 mg/g。

等溫吸附模型是指在一定溫度下，表達(dá)平衡吸附量與溶質(zhì)濃度之間關(guān)系的方程式，可用于確定吸附過程中的最大吸附量。本研究采用Langmuir和Freundlich這2種經(jīng)典等溫吸附模型來擬合該吸附過程。Langmuir等溫吸附模型適用于單分子層吸附，認(rèn)為吸附劑表面各個(gè)吸附位點(diǎn)對(duì)吸附質(zhì)的吸附能力相同[14]。其方程式如公式(7)：所示

Ce/qe=1/kLqm+Ce/qm

(7)

式中：qm，最大吸附量，mg/g；kL，Langmuir 吸附常數(shù)，L/g；其他物理量符號(hào)同公式(1)。以Ce對(duì)Ce/qe作圖，運(yùn)用最小二乘法(least square method)進(jìn)行線性擬合，得到直線如圖6-a所示，根據(jù)曲線的斜率和截距可以確定吸附過程中的kL和qm，相關(guān)參數(shù)見表2。

a-Langmuir模型;b-Freundlich模型圖6 BSS-AL吸附Cr(VI)的等溫模型Fig.6 Adsorption isotherm of Cr(VI) by BSS-AL

由表2可知，在298、303、308、313 K條件下，Langmuir吸附等溫方程擬合的相關(guān)系數(shù)R2分別為0.986、0.952、0.967、0.976，相對(duì)應(yīng)的最大吸附量為13.089、13.552、14.556、14.908 mg/g。

Freundlich等溫吸附模型是一種經(jīng)驗(yàn)公式，用于描述非均質(zhì)表面的吸附過程[14]，其方程式如公式(8)所示：

表2 BSS-AL吸附Cr(VI)的Langmuir和Freundlich等溫模型擬合參數(shù)Table 2 Langmuir and Freundlich isotherms parametersfor Cr(VI) adsorption on BSS-AL

lnqe=lnkF+1/n·lnCe

(8)

式中：n和kF為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；其他物理量符號(hào)同公式(1)。以lnCe對(duì)lnqe作圖，如圖6-b，運(yùn)用最小二乘法進(jìn)行線性擬合，根據(jù)曲線的斜率和截距可以確定吸附過程中的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)n和kF。該模型中，kF表示吸附劑的吸附能力，1/n代表了吸附強(qiáng)度，當(dāng)1/n介于0和1之間時(shí)，表明吸附劑對(duì)吸附質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力[32]。因此本研究中，BSS-AL對(duì)Cr(VI)具有較好的吸附能力。

從這2個(gè)模型的相關(guān)系數(shù)R2可知，Langmuir模型具有最佳的擬合度，可以更好的描述BSS-AL對(duì)Cr(VI)的吸附過程，并且最大吸附量為14.908 mg/g。

2.6 熱力學(xué)吸附模型

熱力學(xué)函數(shù)可以描述吸附過程是否是自發(fā)的，以及吸附相對(duì)穩(wěn)定性。吸附過程中吉布斯自由能變化(ΔG0)、焓變(ΔH0)以及熵變(ΔS0)可通過方程(9)、(10)得到：

ΔG0=-RTlnkL

(9)

lnkL=-ΔH0/RT+ΔS0/R

(10)

式中：R，氣體吸附常數(shù)，8.314 J/mol·K；T，熱力學(xué)溫度，K；kL，不同溫度下的Langmuir等溫吸附方程常數(shù)。表3列出了熱力學(xué)相關(guān)參數(shù)，ΔG0<0，ΔH0>0，ΔS0>0說明該吸附過程是自發(fā)的吸熱過程，在一定范圍內(nèi)，較高的溫度有利于克服反應(yīng)阻力，加速吸附過程。

表3 BSS-AL吸附Cr(VI)的熱力學(xué)參數(shù)Table 3 Thermodynamic parameters for Cr(VI)adsorption on BSS-AL

2.7 解吸回收實(shí)驗(yàn)

從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保角度來看，吸附劑的解吸再生性能是推動(dòng)吸附劑大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵屬性，解吸附應(yīng)用是提高吸附劑回收利用率的一個(gè)重要指標(biāo)[33]。本研究用0.1 mol/L的HCl溶液對(duì)吸附Cr(VI)的BSS-AL進(jìn)行解吸附研究。數(shù)次解吸過程中Cr(VI)的清除率變化如圖7所示，在經(jīng)過5次吸附-解吸附循環(huán)之后，BSS-AL對(duì)Cr(VI)的清除率是逐步遞減的，在第4次解吸后，BSS-AL對(duì)Cr(VI)的清除率明顯下降，在第5次解吸附之后，BSS-AL對(duì)Cr(VI)的清除率仍然有56%。在吸附-解吸附循環(huán)中，BSS-AL對(duì)Cr(VI)的清除效率下降的原因主要有以下幾種：(1) BSS-AL在解吸附和不斷清洗過程中，質(zhì)量有所損耗；(2)不斷地吸附-解吸附循環(huán)過程使得BSS-AL孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，表面的活性基團(tuán)被弱化[24]。通過吸附-解吸附研究，說明BSS-AL在吸附Cr(VI)后可通過HCl溶液解吸附得到再生利用。

圖7 BSS-AL對(duì)Cr(VI)連續(xù)吸附-解吸附性能Fig.7 Consecutive adsorption-desorption capacity ofBSS-AL for Cr(VI) adsorption注：不同小寫字母表示同一指標(biāo)間差異顯著(P<0.05)

2.8 吸附機(jī)制

圖8 BSS-AL吸附Cr(VI)的潛在機(jī)制示意圖Fig.8 Schematic diagram of Cr(VI) adsorption potentialmechanism on BSS-AL

3 結(jié)論

以從食品加工廢棄物筍殼中獲得的木質(zhì)素為研究對(duì)象，利用靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了BSS-AL對(duì)Cr(VI)的吸附性能，發(fā)現(xiàn)在含Cr(VI)的體系中暴露240 min后，BSS-AL對(duì)Cr(VI)的清除率已超過97%，吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；BSS-AL對(duì)Cr(VI)的最大吸附量為14.908 mg/g，等溫吸附模型符合Langmuir模型。在解吸實(shí)驗(yàn)中，通過5輪的吸附-解吸附過程，BSS-AL對(duì)Cr(VI)的清除效率依然可以達(dá)到50%以上，說明可以通過一定的解吸附手段回收利用這種吸附材料。利用FTIR和XPS分析手段對(duì)比吸附前后的BSS-AL，結(jié)果表明在BSS-AL結(jié)構(gòu)中，存在大量含氧基團(tuán)，如—OH、—COOH等，它們?cè)谖竭^程中扮演著重要的角色。其中涉及的吸附機(jī)制包括靜電相互作用、離子交換、一部分Cr(VI)被還原為Cr(III)后再吸附。在后續(xù)的研究中，可將BSS-AL應(yīng)用于含Cr(VI)的食品體系中，對(duì)BSS-AL吸附重金屬的機(jī)制做進(jìn)一步探討，以期為食品中有害重金屬離子污染物的消減及無害化奠定基礎(chǔ)。