本科畢業(yè)論文論文題目： 絲瓜對羅丹明 B 的吸附的研究 學(xué)生姓名： 學(xué) 號 ： 專 業(yè) ： 生物科學(xué) 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院： 生命科學(xué)學(xué)院 1 2014 年 5 月 日畢業(yè)論文內(nèi)容介紹論文（設(shè)計(jì)）題 目絲瓜對羅丹明 B 的吸附的研究選題時(shí)間 2013 年 12 月完成時(shí)間2014 年 4 月論文（設(shè)計(jì)）字?jǐn)?shù)8163關(guān) 鍵 詞 絲瓜 羅丹明 B 吸附機(jī)理論文（設(shè)計(jì)）題目的來源、理論和實(shí)踐意義：來源：在孔強(qiáng)老師的指導(dǎo)下自己選定理論和實(shí)踐意義：絲瓜絡(luò)為葫蘆科植物絲瓜成熟果實(shí)的維管束。其主要化學(xué)成分為纖維素、木質(zhì)素、木聚糖、半纖維素等。絲瓜絡(luò)本身的物理特征決定其可以成為理想的吸附劑去除污水中的染料或金屬離子，所以是優(yōu)良環(huán)保的吸附分離材料。羅丹明 B(Rhodamine B)又稱玫瑰紅 B，是一種鮮桃紅色的人工合成染料，熒光銅雜環(huán)化合物的代表物。具有良好的染色能力和穩(wěn)定性，可致癌，因此對含有羅丹明 B 的廢水的處理十分重要。通過研究絲瓜絡(luò)對羅丹明 B 的吸附作用，為工業(yè)、生活等染料廢水的處理提供了更廉價(jià)豐富且環(huán)保的生物資源，為環(huán)境保護(hù)及生物資源的充分利用提供了保障。論文（設(shè)計(jì)）的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)：本文簡要介紹了絲瓜絡(luò)對羅丹明 B 的吸附作用，以及溫度、吸附時(shí)間、pH和吸附劑投放量對吸附效果的影響，并對其進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)熱力學(xué)分析。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可以了解絲瓜絡(luò)的吸附效果，同時(shí)為以后開發(fā)利用生物資源作為吸附劑提供了依據(jù)和參考。附：論文（設(shè)計(jì)） 本人簽名： 年 月 日目錄中文摘要.1英文摘要.1第 1 章 引言.11.1 研究背景及意義.11.2 染料廢水的危害和處理現(xiàn)狀.21.2.1 染料廢水的危害.21.2.1.1 廢水中染料的危害.21.2.1.2 廢水中重金屬的危害.21.2.1.3 廢水中其他物質(zhì)的危害.3 1.2.2 染料廢水的處理現(xiàn)狀.3第 2 章 絲瓜絡(luò)概述.32.1 絲瓜絡(luò)及其作用32.2 絲瓜絡(luò)的研究現(xiàn)狀42.2.1 絲瓜絡(luò)在醫(yī)藥方面的研究.42.2.2 絲瓜絡(luò)在染料廢水處理方面的應(yīng)用研究.4第 3 章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及內(nèi)容.53.1 主要材料、試劑與儀器.53.1.1 主要實(shí)驗(yàn)原料.53.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及試劑.53.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.53.2.1 pH 對平衡吸附量的影響.53.2.2 吸附劑投放量對平衡吸附量的影響.63.2.3 吸附溫度對吸附效果的影響.63.2.4 吸附時(shí)間對吸附效果的影響.6第 4 章 結(jié)果與分析.74.1 pH 的影響.74.2 吸附劑投放量的影響74.3 吸附溫度的影響及其吸附等溫線的研究84.3.1 Langmuir 吸附等溫線方程.84.3.2 Freundlich 吸附等溫線方程 .94.3.3 結(jié)果分析.104.3.4 熱力學(xué)模型.114.4 吸附時(shí)間的影響及吸附動(dòng)力學(xué)研究.124.5 正交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析.14第5章 結(jié)論.14參考文獻(xiàn).15致謝.15_x0001_1百手起駕 整理為您絲瓜絡(luò)對羅丹明 B 吸附的研究張巖摘要：本論文以生物質(zhì)材料絲瓜絡(luò)纖維作為吸附質(zhì)，研究其對染料羅丹明 B 的吸附效果。并研究了吸附溫度、時(shí)間、pH 值以及吸附劑投放量對吸附效果的影響。通過模擬吸附等溫曲線以及結(jié)合動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)模型對吸附機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明：絲瓜吸附羅丹明的最佳條件為：溫度 25、pH=1.0、羅丹明 B 初始濃度100mg/L、吸附劑投放量 50mg、吸附時(shí)間 180min。最大吸附量可達(dá) 12.75mg/g,該吸附行為符合 Langmuir 吸附等溫方程，吸附過程符合偽二級吸附動(dòng)力學(xué)模型。關(guān)鍵詞：絲瓜絡(luò) 羅丹明 B 吸附機(jī)理Study the adsorption of rhodamine B on luffa fibersZhang yanAbstract: In this thesis, The luffa fibers was employed as bio-sorbent to study the adsorption efficiency of rhodamine B. The effects of adsorption temperature, contact time , pH and adsorbent quantity on adsorption efficiency were investigated. By means of simulating the adsorption isotherm and combined with the dynamics and thermodynamics model to study the adsorption mechanism.The results showed that the optimal parameters were temperature 25,pH=1.0,initial rhodamine B concentration 100mg/L,adsorbent quantity 50mg,contact time 180min. The maximum adsorption quantity could reach 12.75mg/g.Adsorptive behavior are consistent with the Langmuir adsorption isotherm equation，the adsorption process agrees with the proposed pseudo-second-order kinetic model.Keywords :Luffa fibers Rhodamine B Adsorption mechanism第 1 章 引言1.1 研究背景及意義水是動(dòng)植物體內(nèi)和人的身體中不可缺少的物質(zhì)，可以說，沒有水就沒有生命的存在。人類社會(huì)依賴水而生存發(fā)展。古代，人類對水取利避害，適應(yīng)水而生存；近代，人類對水興利除害，興建工程，開發(fā)水利，控制水害；現(xiàn)代，隨著社會(huì)和生產(chǎn)的發(fā)展，地球上可資利用的水日趨短缺，水體受到污染，嚴(yán)重影響人類生存的環(huán)境，造成水體污染的原因是多方面的，主要有，工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)污水，另外還有其他原_x0001_2百手起駕 整理為您因，比如工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物含有大量的易溶于水的無機(jī)物和有機(jī)物，受雨水沖淋而造成的水體污染。這些污染物質(zhì)不僅會(huì)使水體發(fā)生大規(guī)模赤潮、水生生物大量死亡，給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)，也使部分地區(qū)的飲用水受到嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重威脅人類的生存健康。因此尋求有效的治理污水的方法，是我們迫切需要解決的突出問題。1.2 染料廢水的危害和處理現(xiàn)狀1.2.1 染料廢水的危害1.2.1.1 廢水中染料的危害造 成 染 料 廢 水 色 度 的 主 要 因 素 就 是 染 料 。 廢 水 中 的 染 料 能 吸 收 光 線 ， 降 低 水 體 的 透明 度 ， 從 而 使 水 生 植 物 的 光 合 作 用 減 弱 ， 水 體 自 然 生 態(tài) 系 統(tǒng) 失 衡 。 同 時(shí) 染 料 廢 水 中 含 有的 大 量 有 機(jī) 物 會(huì) 消 耗 水 中 的 氧 ， 造 成 水 體 缺 氧 ， 威 脅 到 水 生 生 物 和 微 生 物 生 長 ， 破 壞 水 體自 凈 。 同 時(shí) 易造成視覺上的污染。嚴(yán)重污染的水體也會(huì)對人類健康造成危害。因此，必須嚴(yán)格控制染料的排出，尤其是那些毒性較大、毒害較重的染料。本論文是以羅丹明 B 為研究對象，其主要性質(zhì)及危害如下：羅丹明 B(Rhodamine B)又稱玫瑰紅 B，是一種鮮桃紅色的人工合成染料，熒光銅雜環(huán)化合物的代表物。具有良好的染色能力和穩(wěn)定性，其在溶液中有強(qiáng)烈的熒光, 可用作實(shí)驗(yàn)室中細(xì)胞熒光染色劑以及有色玻璃、特色煙花爆竹等行業(yè)。曾經(jīng)用作食品添加劑，但是它的大量使用對水體造成了很大危害，而且實(shí)驗(yàn)證明羅丹明 B 會(huì)致癌，因此對含有羅丹明 B 的廢水的處理十分重要。羅丹明 B 結(jié)構(gòu)式 羅丹明 B 溶液1.2.1.2 廢水中重金屬的危害對鉛、汞、鉻等重金屬鹽類，用一般的生化方法很難降解，因此，它們在自然環(huán)境中能夠長期存在，并且會(huì)通過食物鏈積累而危及人類健康。如在日本發(fā)生過的水俁病、痛痛病等事件，都是由重金屬汞和鎘污染造成的。此外，有些重金屬還可致癌，_x0001_3百手起駕 整理為您如重金屬鉻，因此要特別注意排放和綜合利用。廢水中的染料會(huì)通過食物鏈不斷循環(huán)傳遞，在人體內(nèi)積累，從而危害到人體健康。 因此，對染料廢水的處理一直是污水處理的一大難點(diǎn)。1.2.1.3 廢水中其他物質(zhì)的危害洗滌劑中含有大量的含氮磷化合物，尿素也常被用于印染各道工序，使得廢水中總的氮磷含量增高，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，中國近海水域發(fā)生赤潮以及池塘大面積死魚就是明顯的水體富營養(yǎng)化的例子。因此，對這類物質(zhì)的使用量和排放應(yīng)有所控制，不能不加限制地大量使用和排出。1.2.2 染料廢水的處理現(xiàn)狀目前染料廢水處理主要方法有物化法和生物法。其中物化法又包括吸附法、化學(xué)混凝法、氧化法等；生物法包括生物絮凝、生物固定法等。其中最常用的為吸附法。吸附法能有效去除廢水中難降解和劇毒的污染物，處理后的水水質(zhì)好且比較穩(wěn)定，無二次污染。因而吸附法在染料廢水處理中有著不可取代的作用。常用的吸附劑有活性炭、粉煤灰、改性纖維素、粘土礦物、硅膠和樹脂等。吸附效果比較好的主要是活性碳和樹脂。 1活性炭比表面積大，具有很強(qiáng)的吸附脫色性能，并可通過熱空氣等方法再生，但再生難度較大，且活性炭易流失，需要不斷補(bǔ)充，運(yùn)行費(fèi)用大?；钚蕴砍Ｓ米鲝U水的深度處理。硅藻土表面為大量硅羥基和氫鍵，因而硅藻土具有表面活性、吸附性。粉煤灰吸附是以廢治廢，吸附后可進(jìn)窯制磚。 2近幾年來，生物材料廢棄物作為一種新型能源進(jìn)入人們的視野，由于生物材料具有特有的多孔狀結(jié)構(gòu)，且廉價(jià)豐富，吸附性能好，對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，使得其作為一種新型的吸附劑用于染料廢水的處理，并具有很好的發(fā)展前景。如廢棄農(nóng)用麥秸稈、花生殼、蕎麥皮等。本論文采用的是生物材料絲瓜絡(luò)作為吸附劑，來研究其對染料廢水的吸附作用。第 2 章 絲瓜絡(luò)概述2.1 絲瓜絡(luò)及其作用絲瓜絡(luò)(Retinervus Luffae Fructus.RLF)是葫蘆科植物絲瓜(Luffa cylindrica (L.) Roem.)成熟果實(shí)的維管束，具有清熱解毒、通經(jīng)活絡(luò)、利尿消腫等功效，常在中藥方劑中應(yīng)用。 其主要化學(xué)成分為纖維素、木質(zhì)素、半纖維素、木聚糖等。且含有多種_x0001_4百手起駕 整理為您絲瓜皂苷、酚類、氨基酸類、油脂等。絲瓜絡(luò)全國各地均產(chǎn)，以浙江、江蘇、江西所產(chǎn)質(zhì)量為好。絲瓜絡(luò)具有強(qiáng)韌性、表面沉積厚角質(zhì)，疏水性和透氣性良好的特點(diǎn)，經(jīng)過專業(yè)的設(shè)計(jì)與加工絲瓜絡(luò)在洗浴、足部保健 、裝飾、玩具、坐墊等領(lǐng)域都有應(yīng)用。成熟絲瓜絡(luò)可以用來做廚房清潔用抹布，環(huán)保低碳。另外絲瓜絡(luò)也有一定的藥理作用。又因?yàn)榻z瓜絡(luò)具有獨(dú)特的多孔性物理結(jié)構(gòu)和優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)，既親水去油污并能脫附油脂而再生，所以是優(yōu)良環(huán)保的吸附分離材料。2.2 絲瓜絡(luò)的研究現(xiàn)狀2.2.1 絲瓜絡(luò)在醫(yī)藥方面的研究絲瓜絡(luò)是我國傳統(tǒng)中藥材，主要以其藥用價(jià)值為人們認(rèn)識和利用。研究表明，絲瓜具有降血脂和抑制體重增加的作用。李菁等 3通過對實(shí)驗(yàn)性高血脂癥大鼠灌服絲瓜絡(luò)，僅4d 時(shí)間，大鼠的血清總膽固醇（TC）即下降了40.表明了絲瓜絡(luò)的降血脂效果非常顯著，而且見效快。此外，喂飼高脂飼料的實(shí)驗(yàn)大鼠實(shí)驗(yàn)后體重顯著增加，而灌服高脂飼料和絲瓜絡(luò)的實(shí)驗(yàn)大鼠體重則減輕，表明絲瓜絡(luò)對高脂飲食誘導(dǎo)的體重增加有很好的抑制效果。同樣，馬建慧等 4也對絲瓜絡(luò)的降血脂作用進(jìn)行了研究，也證明了絲瓜絡(luò)具有一定的降血脂作用。絲瓜也具有保護(hù)心臟的作用。關(guān)穎等 5以小鼠為研究對象探討了絲瓜絡(luò)對心肌性缺血的防治作用。預(yù)先給小鼠灌服絲瓜絡(luò)煎劑，1周后腹腔注射垂體后葉素誘發(fā)急性心肌缺血。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度的絲瓜絡(luò)煎劑均能有效的抑制垂體后葉素誘發(fā)的小鼠導(dǎo)聯(lián)心電圖 T 波的升高和心率減慢，說明了絲瓜絡(luò)具有減輕心肌缺血和改善缺血性心電圖變化的作用，并能顯著降低心肌缺血后造成的血清乳酸脫氫酶（LDH）以及心肌組織內(nèi)丙二醛（MDA）含量的增高，增加心肌組織中超氧化物歧化酶（SOD ）活性。說明了絲瓜絡(luò)對心肌具有保護(hù)作用。2.2.2 絲瓜絡(luò)在染料廢水處理方面的應(yīng)用研究由于絲瓜絡(luò)具有獨(dú)特的多孔狀結(jié)構(gòu)，具有良好的吸附作用，因此在廢水處理方面具用很好的發(fā)展前景。在研究中多采用經(jīng)過不同方法改性的絲瓜絡(luò)纖維，如經(jīng) NaOH堿化改性的絲瓜絡(luò)纖維對廢水中羅丹明 B、重金屬 Cr(VI)的吸附作用。張劍等 6采用等離子體對絲瓜絡(luò)進(jìn)行改性，研究了其對染料亞甲基藍(lán)的去除作用。結(jié)果表明，改性_x0001_5百手起駕 整理為您后的絲瓜絡(luò)對亞甲基藍(lán)的最大吸附率可達(dá)53.8mg/g，絲瓜絡(luò)的吸附作用提高了絲瓜絡(luò)纖維的使用價(jià)值，也為廢水處理提供了可選擇的生物吸附劑，同時(shí)對于保護(hù)水體環(huán)境和人類健康也具有一定意義。如圖，絲瓜絡(luò)纖維吸附前和吸附后的電鏡圖片：吸附前 吸附后 第3章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及內(nèi)容3.1 主要材料、試劑與儀器3.1.1 主要實(shí)驗(yàn)原料風(fēng)干絲瓜刨皮去籽后，由粉碎機(jī)粉碎成約1mm 左右的絲瓜絡(luò)纖維。3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及試劑植物粉碎機(jī)（北京市永光明醫(yī)療儀器廠） 、分光光度計(jì)