Plackett-Burman设计联合Box-Behnken响应面法优化改性生物炭对亚甲基蓝的吸附工艺

李欢欢¹，李海红^1*，吴丹萍²

1. 西安工程大学环境与化学工程学院，西安710048

2. 陕西西咸新区泾河新城水务有限公司，西安710048

摘要 以柠檬酸改性辣椒秸秆基生物炭为对象，研究其对亚甲基蓝吸附过程的最优工艺。以改性炭投加量、亚甲基蓝浓度、吸附时间、温度、溶液pH值、摇床转速为考察因素，亚甲基蓝吸附量为考察指标，利用Plackett-Burman（P-B）设计筛选出具有显著效应的因素，进一步结合Box-Behnken Design（BBD）响应面法对显著性因素进行优化，并加以验证分析，得到最佳吸附工艺参数。结果表明：在选定的6个因素中，影响亚甲基蓝吸附量的显著性顺序为改性炭投加量>亚甲基蓝浓度>摇床转速；优化后最佳吸附条件是：改性炭投加量为45.40 mg、亚甲基蓝浓度为86 mg/L、摇床转速为130 r/min，在该条件下亚甲基蓝吸附量可达41.03 mg/g。经验证，与模型预测值42.24 mg/g相差2.87%，因此P-B/BBD法在优化改性生物炭吸附亚甲基蓝的工艺中稳定有效，为优化炭材料的吸附工艺提供了数据参考。

关键词 改性生物炭；亚甲基蓝；吸附工艺；Plackett-Burman设计；Box-Behnken响应面法

（责任编辑  王丽娜）

http://www.kjdb.org/CN/Y2023/V41/I11/80