Page 42 - 《广西植物》2024年第10期

１ ８ ４ ４ 广 西 植 物 ４４ 卷
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表 １ Ｃｒ 的吸附等温线方程拟合参数
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Ｔａｂｌｅ １ Ｆｉｔｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ Ｃｒ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｓｏｔｈｅｒｍ ｅｑｕａｔｉｏｎ
朗格缪尔模型 弗伦德利希模型
Ｌａｎｇｍｕｉｒ ｍｏｄｅｌ Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ ｍｏｄｅｌ
吸附常数 吸附常数
Ｋ ｎ
平衡吸附量 拟合系数 吸附常数 拟合系数
Ｒ ２ Ｋ Ｒ ２
Ｑ ｍ
０.０９４ ４６.０３６ ０.９９６ １ ３.１６２ ９.９２４ ０.８９３ ３

明相对有序ꎻ熵变很大的情况ꎬ说明系统的混乱程
度变化很大ꎮ 当温度升高ꎬ分子热运动增加ꎬ从而
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增加了吸附 Ｃｒ 的概率ꎮ 当温度达到 ３０３ Ｋ 时ꎬ
△Ｇ<０ 反应可自发进行ꎮ
２.５ 红外光谱分析
采用傅立叶红外光谱方法研究李氏禾内生细
菌蜡样芽孢杆菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ 失活菌体组分
中不同化学官能团在吸附 Ｃｒ 后的变化ꎬ结果如图
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７ 所示ꎮ 在３ ５００ ~ ３ ２００ ｃｍ 范围的吸收峰ꎬ主要
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是 Ｏ—Ｈ / Ｎ—Ｈ 的振动伸缩吸收峰ꎬ来自蛋白质、
脂肪酸及多糖等组分ꎮ 肽键中 Ｃ Ｏ 的伸展运
动、—ＮＨ 的 振 动 和—ＣＮ 伸 展 振 动 分 别 出 现 在
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１ ６５０ ｃｍ 吸收峰的附近ꎮ １ ４００ ｃｍ 与 １ ２４０ ｃｍ
表示的是羧基和羧酸的 Ｃ Ｏ 的振动ꎮ 上述这些
图 ６ 吸附等温线
官能团是在生物吸附剂吸附重金属过程中发挥重
Ｆｉｇ. ６ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｉｓｏｔｈｅｒｍ
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要 作 用 的 基 本 组 分ꎮ 随 着 Ｃｒ 浓 度 的 增 加ꎬ ３
４５５.１８ ｃｍ 处的—ＮＨ 峰和—ＯＨ 峰的强度逐渐减
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２.３ 吸附过程动力学分析 小ꎬ表明菌体表面的—ＮＨ、—ＯＨ 在 Ｃｒ 的吸附中
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吸附过程动力学的研究通常是指描述吸附剂 具有重要作用ꎻ在 １ ６３６.５２ ｃｍ 处也有较强的吸收
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吸附速度的快慢ꎬ它通过动力学模型对数据进行 峰ꎬ肽键中 Ｃ Ｏ 峰和—ＮＨ 峰有较明显的变化ꎮ
拟合ꎬ进而探讨其吸附的机理ꎮ 本研究中ꎬ动力学 当金属离子附着在有机化合物的官能团上时ꎬ会
实验数据使用准一级动力学和准二级动力学拟 吸引官能团上的电子云ꎬ从而导致电子密度降低
合ꎮ 从表 ２ 可以看出ꎬＲ 值相差较小ꎬ而准二级反 和键长增加ꎮ 与不加 Ｃｒ 的体系相比ꎬ加入不同浓
２
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应动力学模型中菌体预测的 Ｑ 值与实验值 ｑ 更相 度 Ｃｒ 后ꎬ在 ４００ ~ ８００ ｃｍ 波段内出现了金属氧键
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符ꎮ 因此ꎬ准二级动力学方程更适合用来描述蜡 的伸缩振动峰ꎬ说明菌体表面结合了铬ꎮ 红外光
样芽 孢 杆 菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ 失 活 菌 体 的 吸 附 谱分析结果表明ꎬ蜡样芽孢杆菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１
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过程ꎮ 失活菌体对 Ｃｒ 起吸附作用的主要官能团是—ＮＨ、
２.４ 吸附过程热力学分析 —ＯＨ、Ｃ Ｏꎮ
吸附热力学的研究可以了解吸附过程发生的
驱动力和程度ꎮ 蜡样芽孢杆菌 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ Ｊ０１ ３ 讨论与结论
失活菌体吸附 Ｃｒ 过程的热力学参数值如表 ３ 所
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示ꎮ △Ｈ>０ 表示此吸附过程是吸热反应ꎮ △Ｓ 表 微生物在重金属吸附领 域 中 的 应 用 非 常 广
示吸附过程熵变代数之和ꎬ熵变一般是用于解释 泛ꎬ特别是微生物失活菌体作为吸附剂ꎬ具有无需
系统的混乱程度变化之和ꎮ 熵变很小的情况ꎬ说 营养维护、可长期储存等特点ꎬ 被广泛用于重金属