酵母菌-殼聚糖納米生物復(fù)合材料對(duì)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(lái)人們開(kāi)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(fèi)用高、二次污染等問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，以廉價(jià)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(duì)象來(lái)處理重金屬和染料廢水已成為研究熱點(diǎn)。
　　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(duì)不同pH值，不同反應(yīng)時(shí)間和不同初始Cd2+濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響進(jìn)行了討論，同時(shí)利用多種表征手段分析了此生物復(fù)合吸附劑對(duì)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(cè)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(cè)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(duì)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(guò)離子交換的形式參與了Cd2+的吸附過(guò)程。
　　同時(shí)，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(shí)驗(yàn)采用SEM，XRD，電位滴定和FTIR表征手段對(duì)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(guò)研究pH值，時(shí)間以及亞甲基藍(lán)的初始濃度對(duì)吸附過(guò)程的影響對(duì)其吸附性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:EMC對(duì)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(shí)間為