制备Cr（VI）溶液

通过将适当的重量溶解在1.0L去离子水中来制备浓度为1000mg / L的重铬酸钾的储备溶液。然后通过从储备溶液中取足够的体积来制备所需的浓度。

批量生物吸附研究

通过将生物吸附剂与选自浓度的Cr（VI）离子溶液在250mL玻璃塞瓶中混合来进行批量生物吸附实验。在所有运行中使用速度为120rpm / min的温度控制振荡器。通过使用HCl和/或NaOH研究pH对铬（VI）离子吸附的影响。基于每个烧瓶中的初步浓度和最终浓度之间的差异来确定生物吸附量，如式（1）所示。（1）

其中q e是金属吸收容量（mg / g），V是烧瓶（L）中Cr（VI）溶液的体积，M是生物吸附剂（g）的干质量。通过使用等式（1）确定Cr（VI）离子的去除百分比（％R）。（2）

仪表

通过使用pH计Hanna 211进行pH测量。通过使用火焰原子吸收光度计（Spectra AA 20）在空气 - 乙炔火焰中测量平衡浓度。采用铬空心阴极灯作为辐射源，灯电流为7mA，波长为357.9nm，狭缝宽度为0.2nm。使用SA-9601分析仪测量比表面积。

线性

通过绘制Cr（VI）的标准溶液对浓度的吸光度来评估校准曲线的线性。得到回归系数（R 2）为0.997的直线，表明线性良好。

LOD和LOQ

通过确定检测限（LOD）和定量限（LOQ）来评估灵敏度。（LOD）和（LOQ）通过测量10个空白样品来确定。通过使用3.3SD / b和10SD / b的关系，发现LOD = 0.02mg / L和LOQ = 0.06mg / L.

精确

相对标准偏差（RSD）通常表示测量精度。实际上，通过评估结果的再现性来确定精度。在相同条件下测量10个空白样品，并且获得的RSD值为7.05％，其处于可接受的限度[ 31 ]。

准确性

通常进行恢复研究以检查准确性。通过尖峰技术进行恢复研究。恢复值（确定为93.2％）在可接受的范围内[ 32 ]。

AFNL的表面积

BET表面积分析显示AFNL的比表面积为1230m 2  g -1，表明AFNL可具有良好的金属吸收能力。

pH值的影响

溶液的pH值是影响重金属生物吸附的因素之一。图  1表明Cr（VI）在ALFN上的生物吸附取决于溶液的pH。在酸性pH范围内实现从水溶液中最大程度地去除Cr（VI）离子。Cr（VI）去除的最佳pH范围为1.50至4.00。当pH值大于6.00时，由于氢氧化物的形成，Cr（VI）离子可能沉淀，因此去除效率急剧下降。在较低的pH值下，质子以高浓度存在，并且金属的结合位点带正电荷，这对Cr（VI）阳离子具有排斥作用。随着pH值的增加，AFNL上的负电荷密度由于金属中结合位点的去质子化而上升，因此增加了金属吸收。这与之前的解释[ 17 ] 非常吻合。

图。1

pH对Cr（VI）离子去除的影响

生物量重量的影响

生物吸附剂量是一个重要因素，因为它可以控制生物吸附剂对给定浓度的金属吸收能力。研究了Cr（VI）离子对生物吸附剂量的生物吸附效果。制备许多溶液，吸附剂量为0.10,0.20,0.40,0.60,0.80和1.00g / 100mL铬（VI）溶液（50mg / L）。图  2表明，随着生物吸附剂质量达到0.80 g / 100 mL，金属生物吸附的百分比明显增加。因此，对于进一步的实验，最佳生物吸附剂剂量为0.80g / 100mL。该结果可归因于生物吸附位点在生物吸附过程期间保持不饱和的事实，而可用于生物吸附位点的位点的数量通过增加生物吸附剂剂量而增加。此外，当生物吸附剂比例小时，可用于结合F. nitida表面上的金属离子的活性位点较少，因此生物吸附效率低。随着生物吸附剂数量的增加，可以获得更多活性位点以结合Cr（VI）离子，因此它导致生物吸附效率提高直至饱和。

图2

ALFN用量对Cr（VI）离子去除的影响

接触时间的影响

还研究了接触时间对从水溶液中除去50mg / L Cr（VI）离子的影响。结果显示金属离子去除随时间线性增加直至25分钟，然后保持在相同水平。由于可用于吸附Cr（VI）的吸附剂的大表面积，开始时金属离子去除率更高。此外，在平衡24小时后，没有观察到从水溶液中除去Cr（VI）离子的主要变化。

动力学计算

研究了Cr（VI）离子在F. nitida叶活性炭上的生物吸附动力学。它是从结果显而易见的（图（图3）3），该生物吸附行为如下等式。 3表示二级动力学。

图3

Cr（VI）离子在ALFN上的伪二级动力学

干扰离子的影响

含有50 mg / L Cr（VI）离子，5 mg / L Pb（II）离子，5 mg / L Cd（II）离子和5 mg / L Ni（II）离子的水溶液用于研究干扰离子对AFNL去除Cr（VI）离子效率的影响。结果表明，在振荡30分钟后，从水溶液中除去96％的Cr（VI）离子，表明干扰离子对AFNL去除Cr（VI）离子的效率几乎没有影响。此外，除去了非常少量的干扰离子，证明AFNL可用作Cr（VI）离子的选择性生物吸附剂。这可能归因于实验是在Cr（VI）去除的最佳条件下进行的。

Cr（VI）浓度的影响

通过将初始浓度从50mg / L改变为200mg / L，研究了Cr（VI）离子的初始浓度对其在ALFN上的吸附的影响。结果表明，去除百分比与初始Cr（VI）浓度成反比。这可能归因于随着Cr（VI）浓度的增加吸附剂活性位点的覆盖。

使用三种吸附等温线模型研究了Cr（VI）离子在ALFN上的吸附：Langmuir，Freundlich和Temkin等温线。吸附等温线的目的是解释吸附物的剩余浓度与吸附剂表面上的吸附量之间的关系。

Langmuir等温线

Langmuir等温线假定在均匀表面上具有有限数量的吸附位点的单层吸附。填充场地后，该场地不会再发生吸附[ 33 ]。Langmuir等温线模型的线性方程由方程式1描述。（4）。

其中q m是最大吸附容量（mg / g），b是与吸附速率有关的Langmuir常数。q m和b的值如表1所示  。吸附剂和山梨酸盐之间的吸引力可以通过使用分离因子b推导出来，如公式1所示。[ 5 ]：

R L值提供了关于吸附性质的重要证据。当R L等于0时，Langmuir等温线被认为是不可逆的，当0 <R L  <1 时是有利的，当R L  = 1 时是线性的，或者当R L  > 1 时是不利的.R L值被确定为0.10,0.07,0.05，浓度为50,70,100,120,150和200mg / L的Cr（VI）离子为0.04,0.03和0.02，表明有利的吸附。

Freundlich等温线

该模型适用于吸附分子之间相互作用的异质表面吸附。Freundlich方程的应用表明吸附能量在吸附剂吸附中心完成时呈指数下降。该等温线是经验公式，可用于描述异构系统，如公式1所示。（6）。

其中K f是吸附剂的吸附容量，n值以这种方式决定溶液浓度和吸附之间的非线性程度：如果n = 1，则吸附是线性的; 如果n> 1，那么吸附是一个化学过程; 如果n <1，则吸附是物理过程。K f和n值​​列于表  1中。n值介于1和10之间，表明Cr（VI）在ALFN上的物理吸附。

Temkin等温线

Temkin等温线[ 34 ]考虑了吸附质分子之间的间接相互作用，并假设由于吸附剂 - 吸附质相互作用，层中所有分子的吸附热随着覆盖率线性降低，并且吸附的特征在于结合的均匀分布。能量达到最大结合能。Temkin等温线模型已经以线性形式使用，如公式1所示。（7）。

其中B = RT / b，b是与吸附热（J / mol）相关的Temkin常数，A是Temkin等温线常数（L / g），R是通用气体常数（8.314）J / mol。K和T是绝对温度（K）。常数B和A列于表  1中。

温度效应

研究了温度对ALFN上Cr（VI）生物吸附的影响，温度范围为25.0-50.0℃。方程（8 - 12）被用于计算一些热力学参数

K D定义为：

等式（8）和（10）可以写成：

在重新安排

从方程式计算激活的焓和熵变化。（12），而激活ΔG的自由能变化的值ö从等式确定。（8）。

表  2表明：（ΔG ö）具有指示该生物吸附过程是自发的负值。还观察到自由能的负值变化随着温度的升高而增加。这可能归因于随着温度的升高激活ALFN表面上的更多位点，或者生物吸附位点的能量在更高的温度下具有指数分布带，从而能够克服生物吸附的能量障碍。当自由能变化（ΔG ö）-20和0千焦/摩尔之间的范围内，吸附被分类为物理吸附，而在自由能变化范围从-80℃至-400千焦/摩尔化学吸附值。ΔG Ø对于Cr（VI）在ALFN上的生物吸附在（-5.02至-13.52）kJ / mol范围内，因此吸附主要是物理生物吸附。这与使用Freundlich等温线计算的n值得出的结果一致。结果表明，ΔS的值ø是343.72焦耳/摩尔K.这正值表明，处于固溶体界面的Cr（VI）的吸附过程中的增加的随机性离子到ALFN。表1中的结果  还表明生物吸附是吸热过程。