隨著食品、紡織、醫(yī)藥和化妝品等行業(yè)大規(guī)模的發(fā)展,近年來(lái)已超過(guò)10萬(wàn)種染料被投入到生產(chǎn)及應(yīng)用。在染料生產(chǎn)及各行各業(yè)的染色過(guò)程中,約有20-60%的染料不可避免地被排放到廢水系統(tǒng)中。如果不加以處理,就會(huì)導(dǎo)致大量高色度、組分復(fù)雜、有機(jī)物含量高且可生化性極差的染料廢水直接污染自然水環(huán)境,對(duì)水生動(dòng)植物及人類(lèi)造成極大的生命威脅,染料廢水成為當(dāng)前環(huán)境治理的重點(diǎn)。基于染料本身結(jié)構(gòu)、特性與使用性質(zhì),染料可以被分為許多種類(lèi)別,結(jié)合目前染料使用量、生物毒性、處理難度等特點(diǎn),本研究選取金屬絡(luò)合染料、陽(yáng)離子染料、偶氮染料三類(lèi)染料進(jìn)行脫色實(shí)驗(yàn)。常見(jiàn)的染料廢水處理可以分為物化類(lèi)和生化類(lèi),其中生物法和吸附法以效率高、成本低、處理水量大等特點(diǎn)被廣泛使用。本研究以海洋菌Pseudoalteromonas sp.CF10-13為基礎(chǔ)工具,針對(duì)金屬絡(luò)合染料萘酚綠B(NGB)、陽(yáng)離子染料亞甲基藍(lán)(MB)、偶氮染料剛果紅(CR)三種代表性染料主要開(kāi)展了以下研究?jī)?nèi)容:1、海洋菌Psp.CF10-13在厭氧條件下脫色NGB,利用高效液相質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)技術(shù)分析其生物降解產(chǎn)物及可能的降解過(guò)程,循環(huán)伏安等實(shí)驗(yàn)探究生物脫色機(jī)理,并且脫色過(guò)程中合成的黑色顆粒進(jìn)行表征分析及推測(cè)形成機(jī)理;2、利用海洋菌Psp.CF10-13還原氧化石墨烯(GO),又將該還原體系濃縮后混合海藻酸鈉(SA)溶液經(jīng)注射器制備出海藻酸鈉復(fù)合還原性氧化石墨烯(SA-CF-rGO)凝膠球;將制備出的還原氧化石墨烯(rGO)與SA-CF-rGO凝膠球進(jìn)行紫外光譜(UV-vis)、拉曼光譜(Raman)、X-射線(xiàn)衍射(XRD)、光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)、掃描電鏡(SEM)、高倍透射電鏡(HRTEM)等分析表征;3、根據(jù)SA-CF-rGO凝膠球?qū)﹃?yáng)離子染料—MB和偶氮染料—CR的吸附效果,優(yōu)化該凝膠球制備條件(包括細(xì)菌接種量、rGO添加量、SA濃度和氯化鈣濃度)及吸附條件(包括ph、溫度、離子濃度、染料濃度、吸附劑量)。在最優(yōu)化條件下分別對(duì)SA-CF-rGO凝膠球吸附MB和CR進(jìn)行熱力學(xué)和等溫模型擬合。將吸附飽和的凝膠球置于不同解吸溶液中選取最佳解吸劑,并且對(duì)SA-CF-rGO凝膠球測(cè)試循環(huán)再生性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,海洋菌Psp.CF10-13能夠基于胞外電子傳遞機(jī)制降解NGB,并且能在脫色過(guò)程中合成鐵硫納米顆粒,不僅低成本、安全地脫色NGB,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了染料資源回收;海洋菌P sp.CF10-13可以生物還原GO制備性狀良好的rGO,合成的SA-CF-rGO凝膠球?qū)B、GR吸附效果強(qiáng)且性質(zhì)穩(wěn)定、適用范圍廣、可再生性好,該過(guò)程避免有毒試劑的使用,降低了石墨烯基吸附材料的制備成本,實(shí)現(xiàn)高效率、低污染且性?xún)r(jià)比高的MB、GR吸附。總之,本研究不僅拓寬了功能性菌株在染料去除上的工程應(yīng)用范圍,而且還為探究細(xì)菌的還原性機(jī)理提供了一些理論依據(jù)。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：X703;TQ424
【部分圖文】：

圖１．１石墨制備ｒＧＯ的流程［７８］??Ｆｉｇ．?１．１?．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｖｅ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ｏｆ?ｒＧＯ?ｆｒｏｍ?ｇｒａｐｈｉｔｅ．??１．３．１．１化學(xué)還原法??化學(xué)法還原主要是利用水合肼、對(duì)苯二酚及硼氫化鈉等高毒的有機(jī)試劑對(duì)氧化石墨??烯進(jìn)行還原［７９，８Ｇ］。該方法制備過(guò)程簡(jiǎn)單，適于大規(guī)模生產(chǎn)，但使用的高毒性有機(jī)還原劑??對(duì)動(dòng)植物、人類(lèi)、環(huán)境等造成惡劣影響，同時(shí)使用強(qiáng)還原劑時(shí)，由于石墨烯平面之間相??互作用和范德華力使得單石墨烯片而傾向于聚集。??１．３．１．２水熱法還原??水熱法是指將分散的氧化石墨烯放入高溫高壓反應(yīng)釜中，去除大量的含氧官能團(tuán)后??轉(zhuǎn)化還原氧化石墨烯。還原主要取決于高溫水蒸氣產(chǎn)生的壓力抵抗石墨片層間的范德華??

Ｍａｓｓ：?１２１．１４?Ｍａｓｓ：?１５９．１８??圖３．３冊(cè)１＾＞１＾分析的生物降解產(chǎn)物：３４－氨基－３－羥基－２，７－萘二磺酸二鈉；１）苯甲酰胺；〇：可能的??Ｐ．ｓｐＣＦ１０－１３生物降解ＮＧＢ路徑，虛線(xiàn)表示推測(cè)過(guò)程??Ｆｉｇ?３．３?Ｔｈｅ?ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｐｒｏｄｕｃｔｓ?ｄｅｔｅｃｔｅｄ?ｂｙ?ＨＰＬＣ－ＭＳ：?ａ?ｄｉｓｏｄｉｕｍ?４－ａｍｉｎｏ－３－ｈｙｄｒｏｘｙ－２，??７－ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｄｉｓｕｌｆｏｎａｔｅ；?ｂ?ｂｅｎｚａｍｉｄｅ；?ｃ?ｐｒｏｐｏｓｅｄ?ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?ＮＧＢ?ｂｙ?Ｐ．?ｓｐ?ＣＦ１０－１３，?ｔｈｅ??ｄｏｔｔｅｄ?

第四章尸．ｓｐ?ＣＦ１０－１３還原制備石墨烯基材料??４．１材料制備??。〇經(jīng)／＾。？１０－１３還原２４１１后，厭氧體系由黃棕色轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏鐖D４．１山據(jù)文??獻(xiàn)報(bào)道，黑色和不溶性的現(xiàn)象表示還原氧化石墨烯生成［ｍ］。若直接將制備出的ｆＧＯ投??入到水處理工程中，盡管該材料的比表面積很大吸附性能好，但由于分散性較強(qiáng)很難以??回收，而且很容易造成二次污染。因此本研究中將ｒＧＯ與一定濃度的海藻酸鈉（見(jiàn)圖??４．１．ｂ）按一定比例混合，復(fù)合材料中海藻酸鈉起支撐作用，同時(shí)它也能貢獻(xiàn)一定的吸附??效率。材料混合后，經(jīng)５ｍｌ注射器擠成球狀，為提高該復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度與穩(wěn)定性，??將小球放入一定濃度的氯化鈣溶液中固定過(guò)夜，這是由于：２ＡｌｇＮａ＋Ｃａ２＋＝（Ａｌｇ）２Ｃａ＋２Ｎａ＋，??該反應(yīng)中，鈣離子與鈉離子發(fā)生置換反應(yīng)，使得分子間產(chǎn)生交聯(lián)，最后得到直徑為１－２??ｍｍ的ＳＡ－ＣＦ－ｒＧＯ凝膠球如圖４．１．Ｃ所示。??ＩＩ?參??圖４．１?ＳＡ－ＣＦ－ｒＧＯ凝膠球的制備過(guò)程
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 許亮;;循環(huán)水膠球系統(tǒng)收球率低原因分析[J];城市建設(shè)理論研究(電子版);2017年29期

2 王強(qiáng);;凝汽器軟膠球直徑對(duì)收球率的影響分析[J];沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

3 陳澤順;高海峽;肖長(zhǎng)明;;靜電作用對(duì)膠球分布的影響[J];湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

4 葉生軍;王彥華;;提高膠球系統(tǒng)收球率[J];寧夏電力;2005年03期

5 祝玉燦;膠球?qū)ふ业膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)狀[J];高能物理與核物理;1998年07期

6 沈齊興;;膠球研究現(xiàn)狀[J];高能物理與核物理;1991年04期

7 趙太平;;凝汽器膠球清洗裝置的改進(jìn)[J];電力建設(shè);1987年03期

8 常尚維;;工業(yè)冷凝器用膠球在線(xiàn)除垢的新技術(shù)[J];石油煉制與化工;1988年04期

9 董紹靜;應(yīng)和平;;在較弱耦合下用Monte Carlo方法計(jì)算膠球質(zhì)量的另一種途徑[J];高能物理與核物理;1988年02期

10 ;膠球連續(xù)清洗[J];北京電力技術(shù);1976年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 聞水國(guó);D介子與O~（++）標(biāo)膠球的量子色動(dòng)力學(xué)求和規(guī)則研究[D];武漢大學(xué);2010年

2 湯亮;重味奇特強(qiáng)子質(zhì)量譜和NMSSM模型中稀有衰變的研究[D];南開(kāi)大學(xué);2012年

3 孫振田;ψ（3686）和J/ψ→γη’K~+K~-的分波分析[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 張珠峰;QCD求和規(guī)則、瞬子與新強(qiáng)子[D];浙江大學(xué);2008年

5 黃志威;多重味強(qiáng)子譜密度與粲偶素形狀因子及膠球質(zhì)量譜研究[D];武漢大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 程淑華;海洋菌Pseudoalteromonas sp.CF10-13及其還原制備的石墨烯基材料對(duì)染料脫色的研究[D];山東大學(xué);2019年

2 趙亮;PVA凝膠球填料增強(qiáng)低溫生活污水生物脫氮效果的研究[D];西安工程大學(xué);2018年

3 戴剛;三膠球系統(tǒng)排空力的耦合效應(yīng)[D];湖南師范大學(xué);2012年

4 陳澤順;靜電作用對(duì)膠球分布的影響[D];湖南師范大學(xué);2006年

5 呂昕宇;膠球在線(xiàn)清洗裝置對(duì)冷水機(jī)組性能影響研究[D];天津大學(xué);2016年

6 陳方園;凝汽器膠球系統(tǒng)的模擬優(yōu)化[D];華北電力大學(xué);2014年

7 杜麗霞;鈦膠球柱的制備及其在食用合成色素分離分析中的應(yīng)用[D];天津商業(yè)大學(xué);2013年

8 張印杰;組分膠子模型中的膠球態(tài)[D];河北師范大學(xué);2003年

9 鄧元祥;大小膠球尺寸比值對(duì)排空作用影響的研究[D];湖南師范大學(xué);2008年

10 李雪峰;全息模型下的粲味重子和標(biāo)量膠球[D];上海大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2875944