本文選題：枯草芽孢桿菌 + TiO_2��； 參考：《長安大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：印染廢水是造成水體污染最主要且難降解的工業(yè)廢水之一。與目前常用的處理方法相比較,利用光催化材料對印染廢水進(jìn)行催化氧化降解,具有降解徹底、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)勢,是一種具有發(fā)展前景的印染廢水水處理技術(shù)。本文研究了枯草芽孢桿菌對陽離子染料(亞甲基藍(lán),MB)的吸附機(jī)理,并以枯草芽孢桿菌為生物載體制備了TiO_2@枯草芽孢桿菌復(fù)合材料及ZnS@枯草芽孢桿菌復(fù)合材料兩種光催化復(fù)合材料,通過多種表征方法對復(fù)合材料的合成機(jī)理進(jìn)行了分析。通過對陽離子染料(羅丹明B,RB)的降解實驗,驗證了兩種復(fù)合材料在不同條件下對陽離子染料的降解能力。論文的研究結(jié)論如下:(1)研究枯草芽孢桿菌對亞甲基藍(lán)的吸附過程發(fā)現(xiàn),亞甲基藍(lán)起始濃度越高,其吸附量也就越大,吸附進(jìn)行30min時達(dá)到吸附平衡狀態(tài);枯草芽孢桿菌對亞甲基藍(lán)的平衡吸附量隨著溶液pH值(2~12范圍)的增大而增大;通過紅外光譜分析,枯草芽孢桿菌細(xì)胞壁表面的羥基( OH)、氨基( NH2)、羧基( COO-)、羰基(C=O)等基團(tuán)在吸附過程中起到主要作用;吸附動力學(xué)研究表明枯草芽孢桿菌對亞甲基藍(lán)的吸附過程更好的符合二級動力學(xué)模型,吸附速率與溶質(zhì)濃度平方成正比;吸附過程Gibbs自由能變(ΔG)為負(fù)值,說明該吸附過程是自發(fā)進(jìn)行的,焓變(ΔH)是正值,表明該吸附是吸熱過程;吸附過程的活化能為11.30KJ·mol-1(介于5~50KJ·mol-1),表明枯草芽孢桿菌對亞甲基藍(lán)的吸附以物理吸附為主。(2)利用一步靜電自組裝方法成功制備了TiO_2@枯草芽孢桿菌復(fù)合材料。在SEM圖片中觀察到復(fù)合材料粒子的長度為1.4±0.1μm,寬度為450±50 nm,TiO_2納米顆粒以單層形式附著在枯草芽孢桿菌細(xì)胞壁上,部分細(xì)胞壁裸露;復(fù)合材料XRD表征表明TiO_2晶型在負(fù)載前后未發(fā)生變化;FT-IR分析顯示枯草芽孢桿菌細(xì)胞壁表面的 OH, CONH-, COO-,和 OPO32-等基團(tuán)是負(fù)載固定TiO_2納米顆粒的主要反應(yīng)基團(tuán);羅丹明B(RB)的降解實驗結(jié)果表明,復(fù)合材料對RB的去除率高達(dá)89%。(3)以枯草芽孢桿菌細(xì)胞為生物載體引導(dǎo)合成了ZnS@枯草芽孢桿菌復(fù)合材料。通過電鏡觀察,負(fù)載后的復(fù)合材料粒徑長度為1.4±0.1μm,寬度為500±50 nm,表面皺褶度一定程度減小;復(fù)合材料的EDS表征發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料中含有Zn及S元素,在XRD表征中也發(fā)現(xiàn)了ZnS閃鋅礦型晶體對應(yīng)的衍射峰,說明枯草芽孢桿菌成功負(fù)載了ZnS半導(dǎo)體光催化劑;FT-IR光譜圖分析得出,在負(fù)載過程中枯草芽孢桿菌細(xì)胞壁表面的 CONH-等集團(tuán)起到了主要的引導(dǎo)作用;對羅丹明B的降解實驗表明,復(fù)合材料對陽離子染料(羅丹明B)在可見光條件下具有較好的去除效果,去除率可以達(dá)到74%。研究結(jié)論表明,枯草芽孢桿菌對陽離子染料具有很好的吸附能力,同時通過簡單的方法合成的光催化復(fù)合材料成功的耦合了枯草芽孢桿菌及半導(dǎo)體催化劑在降解陽離子染料方面的優(yōu)勢。論文首次提出以枯草芽孢桿菌為生物載體并成功制備了微納米光催化復(fù)合材料,在光催化及微納米新材料研究方面都有一定的參考價值。
[Abstract]:鍗版煋搴熸按鏄，

本文編號：2060407