磁性微生物復(fù)合材料的制備及其對水體中重金屬吸附效果.pdf

1、重金屬是采礦、冶煉和金屬加工等工業(yè)活動(dòng)的主要污染物，重金屬不僅會(huì)引起水體失衡，還能通過食物鏈在人體內(nèi)富集，危害人類生命健康。廢水中重金屬可利用化學(xué)沉淀、離子交換、膜分離等方法去除，但費(fèi)用較高，后處理復(fù)雜，或難以處理低濃度的重金屬廢水。而生物吸附法作為一種新穎的處理重金屬廢水的方法，能夠利用某些生物體本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來吸附重金屬離子，因其有高效、廉價(jià)的潛在優(yōu)勢逐漸引起了人們的研究興趣。因此，本文選用木屑為原料，經(jīng)硫酸改性后采用化學(xué)

2、共沉淀法制備成磁性木屑，通過吸附固定的方法使惡臭假單胞菌（a*）和大腸桿菌（E.coli）固定到磁性木屑上，經(jīng)冷凍干燥得到磁性微生物復(fù)合吸附材料，研究了該材料對Cd2+的吸附性能，考察了pH、吸附時(shí)間、投加量和共存金屬離子等因素對吸附效果的影響，利用 SEM、BET、XRD等分析方法進(jìn)行表征，并根據(jù)等溫吸附數(shù)據(jù)及吸附材料表征結(jié)果探究吸附機(jī)理。通過研究，得到以下主要結(jié)論：
　?。?）原始木屑改性后比表面積從9.854m2/g提高到1

3、4.012m2/g，平均孔徑由5.33nm增加到5.96nm，負(fù)磁過程使比表面積和平均孔徑進(jìn)一步增加到35.566m2/g和24nm。磁性木屑固定微生物后，比表面積和平均孔徑均有所降低，固a*木屑的比表面積和平均孔徑分別為23.787m2/g和21.56nm，固E.coli木屑比表面積和平均孔徑分別為21.168m2/g和15.37nm。
　?。?）pH在2-6之間，各吸附材料對Cd2+的去除率，均隨pH的升高而增加，吸附速率比較

4、快，40min后吸附趨于平衡。在30℃，Cd2+初始濃度為50mg/L，吸附材料投加量為2g/L的條件下，原始木屑、改性木屑、磁性木屑、固a*木屑和固E.coli木屑對Cd2+的吸附量分別為3.75、14.883、15.309、20.727和20.653mg/g。
　?。?）利用傅里葉紅外光譜探討了磁性微生物復(fù)合吸附材料吸附Cd2+前后官能團(tuán)的變化，發(fā)現(xiàn)C-Cl以及糖類的C-O(H)和O-H作為主要官能團(tuán)參與了吸附過程。此外， X