本文關(guān)鍵詞：酵母菌對重金屬離子的吸附研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水環(huán)境污染已成為世界各國普遍關(guān)注的問題,重金屬污染是水環(huán)境污染的一個重要方面。重金屬廢水排入水體,破壞水體生態(tài)系統(tǒng),對人體造成危害。因此,對水中重金屬離子的治理至關(guān)重要。生物吸附法具有吸附劑來源廣泛、成本低、無二次污染等優(yōu)點,具有廣闊的發(fā)展前景。本文以酵母菌作為吸附劑,對水中六價鉻離子和鎳離子進行吸附去除研究。研究了吸附時間、溶液的初始pH值、吸附溫度和吸附劑用量等因素對游離酵母菌吸附重金屬離子吸附效果的影響。實驗對游離酵母菌吸附重金屬離子的吸附動力學和熱力學進行了研究和分析,并對酵母菌吸附重金屬離子的機理進行初步探索。實驗還研究了酵母菌固定化包埋,對固定化條件進行了優(yōu)化,考察了固定化酵母菌吸附重金屬離子的規(guī)律。實驗結(jié)果表明,采用培養(yǎng)3d的酵母菌為吸附劑,溶液的初始pH值分別為2和7時,酵母菌分別對Cr~(6+)和Ni~(2+)有較高的吸附效果。在實驗研究溫度范圍內(nèi),溫度升高對酵母菌吸附重金屬離子有一定的促進作用。當溶液中存在50mg/L的Cl-、NO3-、SO42+任一種陰離子時對酵母菌菌體吸附六價鉻離子和鎳離子均產(chǎn)生一定的抑制作用。當溶液中存在50mg/L Ca2+、K+、Na+任一種陽離子時,對酵母菌吸附重金屬離子幾乎沒有影響;而當溶液中存在一定濃度的Fe3+時,對酵母菌吸附重金屬離子產(chǎn)生一定促進作用。對酵母菌吸附的吸附動力學研究表明,酵母菌吸附Cr~(6+)和Ni~(2+)過程符合準二級動力方程。對等溫吸附數(shù)據(jù)進行分析,表明酵母菌對六價鉻和鎳離子的吸附行為符合Langmuir模型。對熱力學參數(shù)進行計算和分析,表明酵母菌對六價鉻和鎳離子的吸附過程是自發(fā)、吸熱過程,在實驗研究的溫度范圍內(nèi),升高溫度有利于吸附。紫外光譜表明,菌體表面的官能團主要為蛋白質(zhì)和多糖的特征官能團,且滅活前后,官能團的特征峰并沒有改變;菌體細胞的ζ-電位及溶液中重金屬離子的賦存狀態(tài)分析表明,酵母菌對Cr~(6+)和Ni~(2+)吸附過程中存在靜電吸附作用。菌體吸附重金屬離子前后的紅外光譜分析結(jié)果表明,酵母菌菌體上的-OH,-NH2,-COOH,C-N,C-O為主要吸附位點。對酵母菌進行固定化研究,通過向包埋小球中摻雜磁性四氧化三鐵,可以提高吸附效果;對凝膠包埋菌體摻雜磁性四氧化三鐵,能縮短吸附兩種重金屬離子的吸附平衡時間。通過掃描電子顯微鏡分析,固定化包埋后的菌體,均勻分散在小球內(nèi)部,菌體形貌無明顯改變。
【關(guān)鍵詞】：酵母菌 生物吸附 六價鉻離子 鎳離子 固定化
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-25
• 1.1 重金屬的污染現(xiàn)狀13
• 1.2 重金屬廢水的危害13-14
• 1.3 重金屬廢水的處理方法14-17
• 1.3.1 物理法14-15
• 1.3.2 化學法15-16
• 1.3.3 生物處理法16-17
• 1.4 生物吸附17-21
• 1.4.1 生物吸附機理18-20
• 1.4.2 生物吸附的影響因素20-21
• 1.5 本文研究的意義與目的21-23
• 1.5.1 本文研究的意義21-22
• 1.5.2 本文研究的目的22
• 1.5.3 本文研究的創(chuàng)新性22-23
• 1.6 本文的研究內(nèi)容23-25
• 第2章 實驗材料和實驗方法25-29
• 2.1 實驗材料25-26
• 2.2 實驗用儀器和設(shè)備26
• 2.3 實驗方法26-29
• 2.3.1 生物吸附劑的制備26
• 2.3.2 固定化生物吸附劑的制備26-27
• 2.3.3 磁性Fe_3O_4的制備27
• 2.3.4 實驗中的Ni~(2+)和Cr~(6+)的測定27
• 2.3.5 吸附實驗27-28
• 2.3.6 ζ-電位的測定28
• 2.3.7 酵母菌紫外光譜分析28-29
• 第3章 游離酵母菌對Cr~(6+)和Ni~(2+)的吸附規(guī)律29-41
• 3.1 酵母菌的特性研究29-30
• 3.1.1 酵母菌的形貌29-30
• 3.1.2 酵母菌的生長曲線30
• 3.2 酵母菌對Cr~(6+)、Ni~(2+)吸附實驗30-39
• 3.2.1 溶液初始pH值的影響30-32
• 3.2.2 吸附劑投加量的影響32-34
• 3.2.3 吸附溫度的影響34-35
• 3.2.4 吸附時間的影響35-37
• 3.2.5 干擾離子的影響37-39
• 3.3 預(yù)處理酵母菌對吸附的影響39
• 3.4 小結(jié)39-41
• 第4章 酵母菌對重金屬離子動力學和熱力學分析41-51
• 4.1 動力學吸附模型41-45
• 4.2 等溫吸附模型45-49
• 4.3 熱力學參數(shù)49-50
• 4.4 小結(jié)50-51
• 第5章 酵母菌吸附Cr~(6+)和Ni~(2+)的作用機理51-56
• 5.1 酵母菌的紫外光譜分析51
• 5.2 靜電吸附機理51-53
• 5.2.1 酵母菌的動電電位51-52
• 5.2.2 酵母菌與重金屬離子的靜電吸附52-53
• 5.3 紅外光譜分析53-55
• 5.4 小結(jié)55-56
• 第6章 固定化酵母菌對重金屬離子吸附效果的影響56-73
• 6.1 凝膠固定化包埋實驗56-59
• 6.1.1 海藻酸鈉（SA）濃度的影響56-57
• 6.1.2 CMC濃度的影響57
• 6.1.3 CaCl_2濃度的影響57-58
• 6.1.4 鈣化時間對重金屬離子吸附效果的影響58-59
• 6.2 膠囊固定化包埋實驗59-62
• 6.2.1 SA濃度的影響59-60
• 6.2.2 CMC濃度的影響60-61
• 6.2.3 CaCl_2濃度的影響61-62
• 6.3 實驗用的固定化小球形貌62-65
• 6.3.1 凝膠包埋小球62-64
• 6.3.2 膠囊包埋小球64-65
• 6.4 吸附實驗65-71
• 6.4.1 固定化酵母菌吸附實驗65-66
• 6.4.2 摻雜磁性四氧化三鐵對去除率的影響66-71
• 6.5 固定化小球的掃描電子顯微鏡分析71-72
• 6.6 小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-74
• 參考文獻74-80
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果80-81
• 致謝81-82

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本文編號：353638