焙烧镁铝水滑石对棉粕水提液中棉酚吸附性能和吸附机理研究.doc

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1、焙烧镁铝水滑石对棉粕水提液中棉酚的吸附性能及吸附机理研究李克超王承明汪雪瑞奥文芳张乃片（华中农业大学食品科技学院，武汉430000）摘要：棉酚是天然存在的多酚醛化合物，因抗癌抗病毒等生物活性，引起科学和医学领域的广泛关注。实验采用共沉淀法制备镁铝水滑石并通过焙烧得焙烧水滑石，以焙烧产物作为吸附剂吸附棉酚，研究了吸附洗脱性能，并对吸附机理进行探讨。实验结果表明，焙烧水滑石对棉酚的吸附符合Freundlich等温线，动力学过程遵守伪二级速率方程，XRD结果表明吸附为表面吸附，pH和FT-IR、XPS结果表明静电相互作用和氢键为主要作用力。90%的乙醇洗脱率达60%，HPLC分析从棉粕中提取的

2、棉酚纯度达86.06%。吸附剂在前三次热循环再生中重复使用性能较好。关键词：棉酚焙烧镁铝水滑石吸附机理中图分类号：TS209文献标识码：A文章编号：1003-0174（）StudyonAdsorptionPropertiesandAdsorptionMechanismofGossypolinExtractofCottonseedMealbyMg-AlCalcinedLayeredDoubleHydroxideAbstractGossypol,apolyphenolaldehydecompoundinnature,isofscientificandmedicalinterestbecaus

3、eofitsanti-cancerandanti-viralproperties.Inthisresearch,LayeredDoubleHydroxide(LDH)wassynthesizedbyco-precipitationmethod,thencalcinedLayeredDoubleHydroxide(cLDH)wasobtainedbycalcinating.TheadsorptionanddesorptionpropertieswerestudiedbyusingcLDHasadsorbent,andtheadsorptionmechanismswasdiscussed.K

4、ineticdatawerewellfittedbyapseudo-secondorderkineticmodel,andtheequilibriumdatawerefittedbytheFreundlichmodel.XRDresults indicatedthattheadsorptionwassurfaceadsorption,andelectrostaticinteractionandhydrogenbondingwerethemainforcesidentifiedbyX-raydiffraction(XRD),Fouriertransforminfraredspectroscopy

5、(FT-IR)andeffectofinitialpH.Theelutionrateof90%ethanolwasupto60%,thepurityofgossypolextractedfromcottonseedwas86.06%byHPLC.Thermalregenerationforre-useofcLDH4aftergossypolsorptionwasfeasiblewithinthefirstthreecycles.Keywordsgossypol,calcinedMg-Allayereddoublehydroxide,adsorption,mechanism收稿日期：201

6、7-04-11作者简介：李克超，女，1991年出生，硕士，食品科学通讯作者：王承明，男，1964年出生，教授、博士生导师，农产品加工与贮藏、食品安全、食品化学前言棉酚是存在于棉花色腺体中一种黄色多酚类化合物[1]，具有抗生育[2]、抗氧化[3]、抗癌[4]、抗病毒[5]等生物活性，引起科学和医学领域的广泛关注。我国是产棉大国，2016年棉花产量高达560.34万吨[6]，作为棉籽脱脂的副产品棉粕产量大，棉酚在棉粕中占0.15%-1.8%[7]，若能利用棉粕中的棉酚，将有效提高棉籽粕附加值。为了满足棉酚的应用，棉酚的纯化制备尤其重要。吸附法因吸附剂可重复使用成本低，溶剂使用量小，而被广泛应

7、用。吴汉夔等[8]采用H103大孔树脂吸附乙醇提取液中的棉酚，纯度可达83.6%，但吸附容量尚待提高。本实验室前期利用金属盐有效沉淀分离棉酚，其中铝锌混合盐对棉酚的沉淀率达到88.66%[9]，棉酚盐沉淀几乎全部可被酸转溶，经萃取后棉酚的纯度可达91%以上，说明金属盐用于棉酚分离选择性好。而水滑石作为一种双金属氢氧化物(LayeredDoubleHydroxide，简写为LDH)八面体层状结构固体材料[10]，其比表面积大，价格低廉