酵母菌-殼聚糖納米生物復(fù)合材料對廢水中Cd2+-亞甲基藍(lán)去除研究.pdf

1、隨著電鍍、冶煉、印染等工業(yè)的迅速發(fā)展，大量重金屬和染料廢水排放到環(huán)境中，引起了嚴(yán)重的水資源污染，危害環(huán)境生物和人類的健康。所以近年來人們開始重視發(fā)展環(huán)境廢水處理技術(shù)。目前，單一技術(shù)的處理方法普遍存在處理效率低、費用高、二次污染等問題。針對以上問題，以廉價的生物材料為基礎(chǔ)，利用高效的化學(xué)修飾手段，結(jié)合具有吸附功能以及具有特殊磁性的金屬納米氧化物為研究對象來處理重金屬和染料廢水已成為研究熱點。
　　本文利用酸性條件下高錳酸鉀直接氧化法

2、制備了納米MnO2功能化面包酵母復(fù)合物，并將得到的納米MnO2功能化酵母菌復(fù)合材料用于水溶液中Cd2+的吸附。我們分別對不同pH值，不同反應(yīng)時間和不同初始Cd2+濃度對實驗的影響進(jìn)行了討論，同時利用多種表征手段分析了此生物復(fù)合吸附劑對Cd2+的吸附機(jī)理。掃描電鏡(SEM)，能量色散X射線光譜(EDX)和原子力顯微鏡(AFM)測試表明，酵母細(xì)胞壁受到破壞且納米MnO2顆粒成功沉積在酵母表面上;X衍射譜圖(XRD)測定結(jié)果顯示，納米MnO2

3、顆粒為非晶型;Zeta電位分析表明，高錳酸鉀的氧化處理導(dǎo)致酵母表面電荷發(fā)生變化;紅外光譜(FTIR)表明，在酵母表面上暴露的官能團(tuán)（如羥基，氨基，羧基和磷酸基團(tuán)）和納米MnO2對Cd2+存在協(xié)同吸附。光電子能譜(XPS)分析進(jìn)一步表明，附著在酵母錳表面上的錳離子(Mn2+)也通過離子交換的形式參與了Cd2+的吸附過程。
　　同時，結(jié)合納米Fe3O4及含豐富功能基團(tuán)的EDTAD，以戊二醛為交聯(lián)劑，我們制備了乙二胺四羧酸二酐(EDTA

4、D)修飾的磁性殼聚糖(EMC)生物吸附劑。本實驗采用SEM，XRD，電位滴定和FTIR表征手段對制備的EMC進(jìn)行分析。結(jié)果表明，納米Fe3O4負(fù)載到了殼聚糖上，且EDTAD被成功的引入殼聚糖上。將EMC用于染料亞甲基藍(lán)的吸附，通過研究pH值，時間以及亞甲基藍(lán)的初始濃度對吸附過程的影響對其吸附性能進(jìn)行評價。結(jié)果表明:EMC對亞甲基藍(lán)的最大吸附量為113.257 mg g-1，最佳吸附條件為:pH6.0;濃度300 mg L-1;反應(yīng)時間為