N-乙酰神经氨酸在离子交换树脂AD-1上的吸附热/动力学  

Adsorption equilibrium and kinetics of Neu5Ac adsorption from aqueous solution onto an anion-exchange resin

作　　者：张旭东[1] 吴菁岚[1] 庄伟[1] 应汉杰[1] 

机构地区：[1]南京工业大学生物与制药工程学院 国家生化工程技术研究中心,江苏南京210009

出　　处：《生物加工过程》2015年第2期70-75,共6页Chinese Journal of Bioprocess Engineering

基　　金：国家杰出青年基金(21025625);国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA021202);国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CBA00806);国家自然科学基金青年基金(21106070);长江学者和创新发展计划(PCSIRT);江苏省高校优势学科建设工程

摘　　要：主要研究了N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)在AD-1离子交换树脂上的吸附行为。通过静态摇瓶的方法,利用Langmuir模型对热力学平衡数据进行拟合,测得树脂的最大Neu5Ac吸附量为0.39 g/g,且不受温度影响。依次用大孔扩散模型、大孔微孔扩散模型对不同Neu5Ac初始质量浓度的动力学数据进行拟合,结果表明,在较低浓度和较高浓度下,Neu5Ac在AD-1树脂上的离子交换过程的限速步骤依次为大孔扩散和大孔微孔扩散,其中大孔扩散系数Dp为1.453×10-8m2/min,微孔扩散系数Dc为9.153×10-15m2/min。最后利用大孔微孔扩散模型研究了树脂颗粒度大小对Neu5Ac在AD-1树脂上的离子交换动力学的影响,发现选取较小颗粒度的树脂有利于提高离子交换速率,且模型与实验数据吻合较好,从而验证了模型的准确性。AD-1树脂对Neu5Ac有较大的吸附容量和较快的吸附速率。Ionic exchanger AD-1 was used to study the adsorption of Neu5 Ac from its aqueous solution.The maximal adsorption capacity of Neu5 Ac onto the resin was 0.39 g/g,temperature independent,through a batch equilibrium system.The Langmuir isotherm was used to describe the thermodynamics.The macropore diffusion and the macropore-micropore diffusion in series accounted for the diffusion process of Neu5Ac-ions into the resin pores,the macropore diffusivity was 1.453 × 10-8m2/ min while the micropore diffusivity was 9.153 × 10-15m2/ min.The influence of the particle size on the ionexchange process was also studied through the macropore-micropore diffusion model,which indicated that kinetics of the process could be improved by using smaller adsorbent particles.Good fitting was achifeved with the model,which verifies the accuracy of the model.

关 键 词：Neu5Ac 离子交换吸附平衡 吸附动力学 大孔微孔扩散模型 大孔扩散模型 

分 类 号：TQ936.16[化学工程]