酵母炭基復(fù)合微球的制備及其對(duì)染料廢水的處理.pdf

1、有機(jī)染料廢水由于具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、色度深，性質(zhì)穩(wěn)定，難生化降解等特性而備受關(guān)注。作為吸附劑的多孔炭微球由于具有比表面積大，表面官能團(tuán)豐富和很好的吸附性能而引起了人們的興趣。本文以廉價(jià)易得、來(lái)源廣泛的酵母為原料，制備了兩種復(fù)合材料，為染料廢水的處理提供了新型的、環(huán)境友好的碳材料。
　　(1)以酵母為原料，通過(guò)水熱法制備出的酵母空心球由于具有突出的物理和化學(xué)特性(密度低、比表面積大、表面官能團(tuán)豐富)而引起了人們的普遍關(guān)注。在此，以FeSO

2、4為鐵源，通過(guò)煅燒法將納米Fe2O3粒子進(jìn)一步固定到空心球上，使得酵母空心球功能化。Fe2O3@酵母空心球分別通過(guò)場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、能譜分析(EDS)、X射線粉末衍射(XRD)和紅外光譜(FT-IR)進(jìn)行表征。FE-SEM表明Fe2O3@酵母空心球具有規(guī)則的橢球形結(jié)構(gòu)，大小均一(長(zhǎng)2.0±0.2μm，寬1.8±0.2μm)，分散性好。XRD譜圖表明Fe2O3納米粒子為六角赤鐵礦晶型，而空心微球?yàn)闊o(wú)定型結(jié)構(gòu)。FT-IR表明空

3、心微球上具有豐富的表面官能團(tuán)使得其通過(guò)化學(xué)鍵作用與Fe2O3納米粒子結(jié)合。最后，通過(guò)上述表征對(duì)復(fù)合材料的形成機(jī)理進(jìn)行了推測(cè)和分析。
　　(2)上一章通過(guò)水熱法和煅燒法成功的制備出了Fe2O3@酵母空心球復(fù)合微球。本章，以堿性紫為目標(biāo)染料分子，以靜態(tài)吸附法為研究方法，研究此復(fù)合微球的吸附和再生性能。結(jié)果表明，在吸附實(shí)驗(yàn)中堿性紫的去除率與染料溶液的 pH，染料初始濃度，吸附劑投加量，染料溶液溫度等參數(shù)有關(guān)。分別使用 Langmuir，

4、Freundlich，Temkin和Dubinin–Radushkevich對(duì)吸附結(jié)果進(jìn)行擬合，結(jié)果表明，F(xiàn)e2O3@酵母空心球?qū)A性紫的吸附符合La ngmuir等溫吸附模型說(shuō)明發(fā)生的是單分子層吸附。吸附動(dòng)力學(xué)表明，對(duì)堿性紫的吸附過(guò)程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。粒內(nèi)擴(kuò)散模型顯示吸附過(guò)程分兩步進(jìn)行，且粒內(nèi)擴(kuò)散并不是吸附過(guò)程的控制步驟。吸附熱力學(xué)表明吸附是一個(gè)自發(fā)進(jìn)行且吸熱的過(guò)程。更進(jìn)一步地，F(xiàn)e2O3@酵母空心球可以有效地實(shí)現(xiàn)再生循環(huán)利用。

5、r>　　(3)以酵母炭為載體，通過(guò)靜電自組裝法制備負(fù)載型TiO2@酵母炭復(fù)合光催化劑，利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、能譜分析(EDS)、X射線粉末衍射(XRD)和紅外光譜(FT-IR)對(duì)TiO2@酵母炭的形貌、組成、尺寸和晶型進(jìn)行分析和表征，并探討了影響TiO2@酵母炭光催化性能的因素。FE-SEM結(jié)果表明TiO2@酵母炭微球具有橢球形狀，長(zhǎng)(3.6±0.3)μm，寬(2.5±0.5)μm，粒徑分布均勻。X射線粉末衍射表明TiO2