酵母@Ti4+微球用于高效脱除水中六价铬

摘要

六价铬是公认的重金属类致癌物之一，具有极强的毒性，不仅能诱发人体肺癌、肝肾损伤等，还对大气环境、水体环境、土壤环境均具有不同程度的危害。六价铬污染主要来源于电镀、皮革、染料及金属酸洗等工业，如何从工业污染的水环境中有效脱除六价铬已经成为亟待解决的问题。研究新型材料是实现高效脱除水体中六价铬的一条新道路，对环境保护有十分重要的意义和价值。
　　本研究以酵母菌体为载体制各了廉价易得的酵母@Ti4+微球材料，成功实现了水体中六价铬脱除。研究中分别采用了透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对酵母@Ti4+微球及其吸附水体中六价铬的过程进行了表征分析，并研究了pH、吸附时间、酵母用量、共存离子、循环次数等因素对酵母@Ti4+微球吸附水体中六价铬的影响。实验结果表明:水体环境中NaOH或H2SO4浓度在0-0.25 mmol L-1范围内，六价铬在酵母@Ti4+微球表面的吸附不受影响，在5 min内即可达到吸附平衡，且符合假二级动力学模型和Langmuir等温线吸附模型，表明该吸附过程为化学单分子层吸附;在最优吸附条件下，酵母@Ti4+微球对六价铬的最大吸附量可达34.1mg g-1;共存离子实验表明水体环境中存在的SO42-、NO3-、Cl-对酵母@Ti4+微球吸附六价铬影响较小，而CO32-和PO43-则对酵母@Ti4+微球吸附六价铬有一定影响;吸附一脱附实验表明酵母@Ti4+微球经过五次循环使用后仍具有较好的吸附六价铬效果，具有潜在的应用价值。

目录

声明

摘要

缩略词表(Abbreviation)

1 文献综述

1．1 重金属铬简介及其水污染治理

1．1．1 重金属铬简介

1．1．2 水环境除Cr(Ⅵ)方法

1．2 毕赤酵母简介及其应用

1．2．1 毕赤酵母简介

1．2．2 毕赤酵母的应用

1．3 研究目的及内容

2 酵母@Ti4+微球的制备

2．1 实验材料

2．1．1 主要实验仪器

2．1．2 主要材料与试剂

2．1．3 主要溶液的配制

2．2 实验方法

2．2．1 酵母培养与处理

2．2．2 酵母@Ti4+微球的制备

2．2．3 酵母@Ti4+微球的XPS表征

2．2．4 酵母@Ti4+微球的FTIR表征

2．2．5 酵母@Ti4+微球的XRD表征

2．3 结果与分析

2．3．1 酵母@Ti4+微球的XPS表征

2．3．2 酵母@Ti4+微球的FTIR表征

2．3．3 酵母@Ti4+微球的XRD表征

3 酵母@Ti4+微球吸附水溶液中Cr(Ⅵ)

3．1 实验材料

3．1．2 主要材料与试剂

3．1．3 主要溶液的配制

3．2 实验方法

3．2．1 实验原理

3．2．2 DPC分光光度法测定Cr(Ⅵ)含量

3．2．4 酵母@Ti4+微球吸附Cr(Ⅵ)最佳pH的优化

3．2．6 酵母@Ti4+微球吸附Or(Ⅵ)最佳Ti4+浓度优化

3．2．8 酵母@Ti4+微球吸附Cr(Ⅵ)等温曲线测定

3．2．10 酵母@Ti4+微球的Cr(Ⅵ)吸附-脱附实验

3．2．11 酵母@Ti4+微球对Cr(Ⅵ)的还原作用测定

3．3 结果与分析

3．3．2 甲醛溶液处理酵母对Cr(Ⅵ)吸附影响

3．3．3 酵母@Ti4+微球吸附Cr(Ⅵ)最佳pH的优化

3．3．4 酵母@Ti4+微球吸附Cr(Ⅵ)最佳菌体浓度优化

3．3．5 酵母@Ti4+微球吸附Cr(Ⅵ)最佳Ti4+浓度优化

3．3．7 酵母@Ti4+微球吸附Cr(Ⅵ)等温曲线测定

3．3．8 酵母@Ti4+微球吸附Cr(Ⅵ)共存离子影响测定

3．3．9 酵母@Ti4+微球吸附Cr(Ⅵ)循环次数测定

3．3．10 酵母@Ti4+微球对Cr(Ⅵ)的还原作用测定

4 讨论与小结

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的文章