一种锶离子印迹聚合物动态吸附锶离子的响应曲面优化方法

摘要

本发明涉及一种采用响应曲面分析确定锶离子的动态吸附分离最佳条件的方法，具体涉及利用响应曲面分析确定吸附最佳的初始DH、温度、初始离子浓度和吸附剂质量。首先利用单因素实验考察了四个因素对锶离子的最大动态吸附容量的影响。再利用响应曲面实验设计考察上述四个因素，得到锶离子的最佳动态吸附条件为：初始DH为6.08，温度35℃，初始离子浓度70.0mg·L^-1，吸附剂质量50.02mg。在此条件下得到的锶离子的最大动态吸附容量为21.92mg·g^-1。采用本发明的优化方法，可显著提高锶离子的动态吸附容量，减小溶剂、资源的消耗。

主权项

一种锶离子印迹聚合物动态吸附锶离子的响应曲面优化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)单因素试验：依次改变初始pH、温度、初始离子浓度和吸附剂质量进行锶离子动态吸附单因素试验，用ICP‑AES测定流出液中锶离子的浓度，计算锶离子动态吸附容量，确定初始pH、温度、初始离子浓度和吸附剂质量对锶离子吸附容量影响效果较显著的区间范围；(2)响应面法优化设计：根据步骤(1)单因素试验结果，以锶吸附容量效果较显著的初始pH、温度、初始离子浓度和吸附剂质量为自变量，锶离子动态吸附容量q_e为响应值Y，利用Design‑Expert 8.0.5b软件根据Box‑Behnken设计原则进行实验设计，确定每种方案下的锶离子动态吸附容量；(3)根据步骤(2)的数据进行多元回归分析，建立二次多元回归模型方程：Y＝+11.06+0.70X_I+0.78X_II+2.87X_III‑0.84X_IV‑0.22X_IX_II+0.042X_IX_III‑7.65E‑3X_IX_IV+0.21X_IIX_III‑0.61X_IIX_IV‑0.36X_IIIX_IV‑7.34X_I²+0.51X_II²‑0.40X_III²‑0.33X_IV²其中，响应值Y为锶离子吸附容量q_e，X_I为初始pH、X_II为温度、X_III为初始离子浓度，X_IV为吸附剂质量；(4)对二次多元回归模型方程进行方差分析和显著性分析；(5)利用Design‑Expert 8.0.5b软件根据二次多元回归模型进行绘图分析自变量X_I、X_II、X_III、X_IV和响应值Y的关系，得到回归方程的响应面及其等高线图，得到动态吸附的最优吸附条件。