孫 靜 李國琴 沈王慶*
1(內(nèi)江師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院,四川內(nèi)江641100) 2(內(nèi)江師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院,四川內(nèi)江641100)
我國盛產(chǎn)檸檬,目前我國檸檬除鮮銷外,還有檸檬油、檸檬干片、檸檬汁等加工產(chǎn)品。檸檬渣是檸檬深加工后的產(chǎn)物,約占檸檬總產(chǎn)量的30%~50%左右。目前對檸檬渣的研究主要有:汪建紅等探索了從檸檬渣中提取總黃酮、檸檬苦素;陳月鈴等研究了檸檬渣微波改性后的吸附性能,測量了改性檸檬渣對pb2+的吸附率、檸檬渣的比表面積、灰分、孔結(jié)構(gòu)和碘吸附值,并對檸檬渣進(jìn)行了表征;王輝等對檸檬渣的部分理化指標(biāo)進(jìn)行了測定,并比較了用不同檸檬渣配方培養(yǎng)料袋栽平菇的菌絲生長和出菇情況。檸檬渣中含有磷、鎂等物質(zhì)具有一定的熒光性能,而目前對檸檬渣熒光性能的相關(guān)研究還鮮見報道。
研究了檸檬原渣及分別經(jīng)K2SO4、H2SO4、H3PO4、H3BO3、KOH和 ZnCl2改性的檸檬渣吸附Cr6+后的熒光性能,并對出峰位置和強(qiáng)度進(jìn)行了回歸方程的擬合,為檸檬渣的應(yīng)用提供理論參考。
材料:檸檬渣,內(nèi)江市安岳縣華通檸檬有限公司;K2SO4、H2SO4、H3PO4、H3BO3、KOH、ZnCl2,均為分析純。
設(shè)備:F-4600熒光分光光度計(jì),日本日立公司。
1.2.1 檸檬渣的化學(xué)改性
將檸檬渣烘干、粉碎后過100目篩,備用。分別稱取7份預(yù)處理后的檸檬渣粉各5.0 g置于100 mL錐形瓶中,各加入10%的K2SO4、H2SO4、H3PO4、H3BO3、KOH和 ZnCl2溶液浸泡4 h,然后抽濾并用蒸餾水清洗至中性,將濾渣在100℃條件下烘干,得到樣品。
1.2.2 檸檬渣吸附Cr6+
移取 50 mLCr6+標(biāo)準(zhǔn)溶液 (1.0 μg/mL) 于 8個100 mL錐形瓶中,分別加入0.5 g未處理和經(jīng)過改性的7種檸檬渣于錐形瓶中,攪拌均勻,吸附1 h,洗滌,抽濾,將濾液稀釋移至100 mL容量瓶中定容,搖勻,測其吸光度值。
1.3.1 儀器條件
采用水平光束幾何形狀和預(yù)掃描功能可自動轉(zhuǎn)換激發(fā)波長的F-4600熒光分光光度計(jì),檢測波長范圍200 nm~900 nm且為零階光,波長準(zhǔn)確度范圍±2 nm,波長掃描速度2400 nm/min,測得的數(shù)據(jù)經(jīng)380VA熒光解決方案程序標(biāo)準(zhǔn)軟件實(shí)時采集、處理后輸出。
1.3.2 試驗(yàn)方法
將試驗(yàn)樣品用石英玻璃片壓平后,置于樣品池中,將樣品池放置在與激光入射方向成45°角位置,同時加入匹配濾光片,選取不同掃描范圍,尋找對試樣較理想的激發(fā)波長、峰值波長及發(fā)射的掃描范圍(掃描參數(shù)設(shè)置為EX=3,EM=5)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)和回歸方程采用EXCEL2011和ORIGIN8.0進(jìn)行處理和擬合。對相應(yīng)的熒光譜圖的出峰位置和峰強(qiáng)進(jìn)行擬合,R2表示擬合的效果。通過擬合得到的回歸方程可以反應(yīng)出變化的趨勢,從而可以確定另一個不易量測的變量值。
圖1為檸檬原渣吸附Cr6+的熒光光譜,表1為檸檬原渣吸附Cr6+的熒光譜圖信息。由圖1可知,檸檬原渣吸附Cr6+后在267 nm、276 nm、312 nm、347 nm和367 nm處有明顯的吸收峰。
圖1 檸檬原渣吸附Cr6+的熒光光譜
表1 檸檬原渣吸附Cr6+的熒光譜圖的信息
由表1可知,回歸方程的R2為0.953,擬合較好,表明回歸曲線方程y=-0.0003x3+0.2929x2-92.865x+9756.7能較好地反映檸檬原渣吸附Cr6+的熒光規(guī)律。
圖2為K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜,表2為K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖信息。由圖2可知,K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+后在270 nm、293 nm、388 nm處有明顯的吸收峰。
圖2 K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜
表2 K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖的信息
由表2可知,回歸方程的R2為1,擬合好,表明回歸曲線y=-0.1045x2+68.861x-10908能很好地反映K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光規(guī)律。
圖3為K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜,表3為K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖信息。
圖3 H2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜
表3 H2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖的信息
由圖3可知,K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+后在251 nm、316nm、352nm和382nm處有明顯的吸收峰。由表3可知,回歸方程的R2為0.9955,擬合較好,表明回歸曲線y=0.0006x2-0.2338x+41.351能較好地反映K2SO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光規(guī)律。
圖4為H3PO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜,表4為H3PO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖信息。
圖4 H3PO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜
表4 H3PO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖的信息
由圖4可知,H3PO4改性檸檬渣吸附Cr6+后在258 nm、330 nm和371 nm處有明顯的吸收峰。由表4可知,回歸方程的R2為1,擬合良好,表明回歸曲線y=0.0099x2-5.5564x+803.24能很好地反映H3PO4改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光規(guī)律。
圖5為KOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜,表5為KOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖信息。
圖5 KOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜
表5 KOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖的信息
由圖5可知,KOH改性檸檬渣吸附Cr6+后在261 nm、310 nm和367 nm處有明顯的吸收峰。由表5可知,回歸方程的R2為1,擬合良好,表明回歸曲線y=-0.0146x2+11.303x-1787.3能很好地反映KOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光規(guī)律。
圖6為NaOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜,表6為NaOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖信息。
圖6 NaOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜
表6 NaOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖的信息
由圖6可知,NaOH改性檸檬渣吸附Cr6+后在276 nm、314 nm、341 nm和373 nm處有明顯的吸收峰。由表6可知,回歸方程的R2為0.9201,擬合較好,表明回歸曲線y=-0.0015x2+2.2671x-383.46能較好地反映NaOH改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光規(guī)律。
圖7為ZnCl2改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜,表7為ZnCl2改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖信息。
圖7 ZnCl2改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光光譜
表7 ZnCl2改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光譜圖的信息
由圖7可知,ZnCl2改性檸檬渣吸附Cr6+后在269 nm、317nm、375nm和399nm處有明顯的吸收峰。由表7可知,回歸方程的R2為0.9201,擬合較好,表明回歸曲線y=-0.0015x2+2.2671x-383.46能較好地反映ZnCl2改性檸檬渣吸附Cr6+的熒光規(guī)律。
試驗(yàn)結(jié)果表明,檸檬原渣及分別經(jīng)K2SO4、H2SO4、H3PO4、H3BO3、KOH 和 ZnCl2改性的檸檬渣,吸附Cr6+后具有明顯的熒光吸收峰,回歸曲線方程分別為y=-0.0003x3+0.2929x2-92.865x+9756.7、y=-0.1045x2+68.861x-10908、y=0.0006x2-0.2338x+41.351、y=0.0099x2-5.5564x+803.24、y=-0.0146x2+11.303x-1787.3、y=-0.0015x2+2.2671x-383.46、y=0.0001x2+0.3288x-55.905,均能較好的反映熒光規(guī)律。