發(fā)布時(shí)間：2020-04-28 10:24

【摘要】： 本文以褐腐菌Lentinus edodes的固態(tài)發(fā)酵物為原料,制備了褐腐菌生物吸附劑。采用多種先進(jìn)的技術(shù)手段,對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定;通過(guò)電位滴定和MATLAB模擬,對(duì)其在生物吸附過(guò)程中起作用的官能團(tuán)進(jìn)行了定性和定量分析。并將其應(yīng)用于陰離子Cr(VI)和陽(yáng)離子Pb~(2+)、Cd~(2+)的生物修復(fù)上,對(duì)吸附過(guò)程的影響因素及吸附機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的探討。 生物吸附劑本身所含的物質(zhì)性質(zhì),是決定該吸附劑吸附潛力的關(guān)鍵。本文通過(guò)掃描電鏡、等離子體光譜分析、熱重分析、13C核磁共振波譜分析、傅立葉紅外變換光譜分析,對(duì)它進(jìn)行物質(zhì)結(jié)構(gòu)的鑒定和元素含量分析。分析結(jié)果表明,褐腐菌生物吸附劑是一種富含真菌菌絲體的、以木質(zhì)纖維素為主的生物質(zhì)。木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)單元是愈創(chuàng)木基。主要含量的元素是Ca、Si、K、Mg和P,重金屬Cr和Pb的濃度都非常低。褐腐菌Lentinus edodes的固態(tài)發(fā)酵廢物是富含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的物質(zhì),其中:纖維素含量22.86%,半纖維素含量19.71%,木質(zhì)素含量10.24%。結(jié)構(gòu)官能團(tuán)中的羥基、羧酸基和磷酸基在生物吸附過(guò)程中起非常重要的作用。 為了解褐腐菌生物吸附劑對(duì)重金屬的吸附潛力,分別采用了電位滴定方法和MATLAB數(shù)學(xué)軟件計(jì)算的方法,對(duì)褐腐菌生物吸附劑的吸附官能團(tuán)進(jìn)行了定性與定量。電位滴定結(jié)果表明,在三個(gè)pH范圍內(nèi)存在著可以提供H+的官能團(tuán)。結(jié)合傅立葉紅外變換光譜,利用MATALB計(jì)算,褐腐菌生物吸附劑在吸附重金屬方面存在的3個(gè)重要官能團(tuán),它們分別為0.44mmol/g的羧基(pKH5.00),1.38mmol/g的磷酸基(pKH7.32),以及1.44mmol/g的酚羥基(pKH10.45)。 在褐腐菌吸附劑對(duì)含Cr(Ⅵ)廢水的吸附研究方面,分別考察了時(shí)間、吸附劑的粒徑、吸附劑用量、溶液pH值、氧化還原電位以及Cr(Ⅵ)的濃度對(duì)吸附效果的影響。并通過(guò)傅立葉紅外變換光譜和能譜分析,對(duì)褐腐菌吸附劑吸附Cr(Ⅵ)的機(jī)理進(jìn)行了探討。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),褐腐菌吸附劑吸附Cr(Ⅵ)時(shí),有部分Cr(Ⅵ)被還原成Cr(Ⅲ)。450μm的粒徑是比較理想的粒徑。隨著吸附劑用量的增加,褐腐菌吸附劑對(duì)鉻的吸附在逐漸增加,但被還原的三價(jià)鉻卻變化不明顯。 對(duì)鉻的最大吸附量發(fā)生在pH4.0左右。隨著pH繼續(xù)增加,Cr(VI)去除量不斷下降。pH在2.0以下,溶液中幾乎不存在Cr(VI)。溶液的酸性越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的氧化勢(shì)越高, Cr(VI)被還原成Cr(Ⅲ)的量越多。在強(qiáng)酸性條件下,不論加入的Cr(VI)
【圖文】：

和咪唑等含氮和硫原子基團(tuán)成鍵。硬金屬一般形成離子鍵，而軟金屬一般形成共價(jià)鍵。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)原子特性和金屬離子溶液化學(xué)性質(zhì)將金屬離子分為三類(lèi)：親氧、親N-和S-及過(guò)渡類(lèi)，如圖1.1 所示。圖 1.1 金屬離子的特性分類(lèi)圖Fig. 1.1 Classify of metal characterization從熱力學(xué)角度來(lái)考慮三種金屬離子對(duì)水溶液中官能團(tuán)的親合性，可得出金屬對(duì)生物體中常見(jiàn)官能團(tuán)的選擇性，如表1.6。表 1.6 生物體中常見(jiàn)官能團(tuán)種類(lèi)Table 1.6 Common functional groups in biomass親A類(lèi)金屬離子的官能團(tuán) 其它的重要官能團(tuán)親B類(lèi)金屬離子的官能團(tuán)F-、O2-、OH-、H2O、CO32-、SO42-、ROSO3-、NO3 、HPO42-、PO43-、ROH、RCOO-、(C= O )-、RORCl-、Br-、N3-、NO2-、SO3-、NH3、N2、RNH2、R2NH、R3N、=N-、-CO-N-R、O2、O2-、O22-H-、I-、R-、CN-、CO、S2-、RS-、R2S、R3AS生物吸附劑對(duì)金屬的吸附親和力大小決定了它的應(yīng)用范圍。圖 1.2 中扁平且拖尾的柱吸附過(guò)程曲線是實(shí)際應(yīng)用中所不希望的，因?yàn)樗谖街锢速M(fèi)時(shí)間；而

吸附柱中兩種吸附劑的吸附過(guò)程曲線比較
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：X52

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫國(guó)清;吸附法制取低硼海水鎂砂的研究[J];海洋科學(xué);1986年02期

2 陳斌,潘繼倫,童明容,俞耀庭,林曉華;低密度脂蛋白吸附劑的研究.——Ⅱ.磺化葡聚糖凝膠珠吸附劑[J];離子交換與吸附;1993年04期

3 許際清;回收FCC干氣中乙烯的工藝技術(shù)與吸附劑[J];現(xiàn)代化工;1994年07期

4 張憲成，王澤霖，王文珠，陳起展，楊西;吸附劑凈化SO_-2和NO_2氣體的研究[J];環(huán)境保護(hù);1995年10期

5 范山鷹，周培慶，徐榮南;血液灌流吸附劑的研究─—DAC包膜活性炭的制備及性能[J];離子交換與吸附;1996年06期

6 趙素琴，汪榮慧，秦文全，邢毅，張麗杰，蘇廣昌;卷煙煙氣總粒相物選擇性吸附劑的研制與應(yīng)用[J];煙草科技;1996年02期

7 陳勇生,孫啟俊,陳鈞,莊源益,戴樹(shù)桂;重金屬的生物吸附技術(shù)研究[J];環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備;1997年06期

8 宗志敏,劉建周,張衛(wèi)紅,許海霞,劉光芬,梁存楨,魏賢勇;載銅活性炭對(duì)CO的吸附作用[J];煤炭轉(zhuǎn)化;1997年01期

9 劉明華,張新申,鄧云;羧甲基淀粉吸附劑對(duì)水溶液中鉻和鋁離子的吸附研究[J];水處理技術(shù);2000年04期

10 雷國(guó)元;重金屬離子吸附劑的研究進(jìn)展[J];國(guó)外金屬礦選礦;2000年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 付雙喜;馮定遠(yuǎn);;霉菌毒素吸附劑在肉雞試驗(yàn)中的效果研究[A];第四屆全國(guó)飼料營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2002年

2 李宏愿;尹偉民;魏渝偉;龐玲玲;王玉峰;何連清;;高效空分制氧吸附劑LiLSX的組成和性能評(píng)價(jià)[A];第十五屆全國(guó)分子篩學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

3 劉筱;張盈;;乙醇體系中硅膠負(fù)載二乙烯三胺吸附劑對(duì)金屬離子的吸附研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第15屆反應(yīng)性高分子學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要預(yù)印集[C];2010年

4 陳啟元;王學(xué)文;尹周瀾;張平民;;砷銻酸鹽在銅電解液凈化中的應(yīng)用[A];中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

5 劉清平;王深琪;孔德領(lǐng);;聚乙烯醇為載體的雙親LDL吸附劑的制備及吸附性能研究[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

6 韓雪蓮;王剛;董群;王鑒;;吸附法FCC汽油深度脫硫吸附劑研究[A];第九屆全國(guó)化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

7 李莉;潘繼倫;俞耀庭;;多器官功能障礙綜合征血液吸附劑的研究進(jìn)展[A];第三屆全國(guó)重型肝病及人工肝血液凈化學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2007年

8 張志翔;;采用吸附劑回收乙烯的研究進(jìn)展[A];中國(guó)化工學(xué)會(huì)2008年石油化工學(xué)術(shù)年會(huì)暨北京化工研究院建院50周年學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2008年

9 余文峰;羅運(yùn)文;李青;郭方中;;吸附劑型回?zé)崞鳠崧暉釞C(jī)[A];第四屆全國(guó)低溫工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

10 崔群;姚虎卿;陶剛;;太陽(yáng)能固體除濕制冷吸附劑的特性研究[A];江蘇省制冷學(xué)會(huì)第四屆年會(huì)論文集[C];2000年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 新華;新型高效生物活性吸附劑問(wèn)世[N];中國(guó)化工報(bào);2005年

2 任繼凱邋孫慶 楊艷;在敬業(yè)與精業(yè)中創(chuàng)造奇跡[N];中國(guó)石油報(bào);2007年

3 張彥昌 李增杰;國(guó)產(chǎn)芳烴吸附劑工業(yè)化應(yīng)用試驗(yàn)成功[N];中國(guó)石化報(bào);2004年

4 田書(shū)振;一種氧化鋁吸附劑的制備方法[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2002年

5 彥昌 增杰;國(guó)產(chǎn)芳烴吸附劑工業(yè)化試驗(yàn)成功[N];中國(guó)石化報(bào);2004年

6 李呈葉 吳先明 尹其浩 邵光鵬;鞍鋼熱連軋技術(shù)首次輸出 國(guó)產(chǎn)芳烴吸附劑打破壟斷　[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2004年

7 記者 魏忠杰;超強(qiáng)吸附劑，，可吸附水中幾乎全部微生物[N];新華每日電訊;2005年

8 徐錚奎;智能化吸附劑開(kāi)啟藥品研發(fā)新課題[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2007年

9 孟晶;雅保將收購(gòu)吸附劑科技公司[N];中國(guó)化工報(bào);2008年

10 黑龍江生物科技職業(yè)學(xué)院 田培育;謹(jǐn)防飼料防霉劑和吸附劑的“神話”[N];中國(guó)畜牧獸醫(yī)報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王秀芳;高比表面積活性炭的制備、表征及應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2006年

2 梁足培;新型高效尿素氮及肌酐吸附劑[D];天津大學(xué);2005年

3 田福平;汽油餾分的吸附脫硫及紅外光譜研究[D];大連理工大學(xué);2006年

4 鐘華;鼠李糖脂的菌體吸附及其對(duì)菌體表面的改性作用研究[D];湖南大學(xué);2008年

5 尹海燕;負(fù)載型金屬氧化物反應(yīng)吸附模型化合物及FCC汽油中硫化物的研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2009年

6 任秀蓉;鐵錳基吸附劑中溫脫硫性能及氣氛效應(yīng)的研究[D];太原理工大學(xué);2010年

7 張安超;改性殼聚糖吸附劑脫除煙氣中汞的實(shí)驗(yàn)與機(jī)理研究[D];華中科技大學(xué);2010年

8 鄭仙榮;半焦負(fù)載鋅錳銅吸附劑的加壓浸漬法制備及其中溫煤氣脫硫性能的研究[D];太原理工大學(xué);2012年

9 張莉;新型功能化吸附劑的制備及其對(duì)痕量金屬離子的分離富集[D];蘭州大學(xué);2012年

10 陳桂秋;褐腐菌生物吸附劑去除水體重金屬的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];湖南大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 焦銀春;聚丙烯酰多乙烯多胺系樹(shù)脂的合成及對(duì)LDL的吸附性能研究[D];湖南師范大學(xué);2004年

2 楊柳;磷酸活化—微波熱解法制備污泥吸附劑及其吸附除鉻研究[D];湖南大學(xué);2010年

3 陳玉保;稀土吸附劑城市污水深度脫氮除磷[D];昆明理工大學(xué);2004年

4 洪樹(shù)楠;一種球形木質(zhì)素金屬吸附劑的研制及其應(yīng)用研究[D];福州大學(xué);2005年

5 時(shí)小兵;柱撐膨潤(rùn)土在飲用水處理中的應(yīng)用[D];河北工業(yè)大學(xué);2005年

6 程相春;高性能顯象劑的研制[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

7 陳麗華;固定Cyanex272的桔皮纖維素類(lèi)吸附劑制備及其對(duì)吸附重金屬鉛（Ⅱ）和鎘（Ⅱ）的應(yīng)用研究[D];東北師范大學(xué);2010年

8 陳道遠(yuǎn);變壓吸附法脫除二氧化碳的研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2003年

9 祝春進(jìn);KL-Ⅲ型吸附劑在固定床吸附器中的吸附特性研究[D];鄭州大學(xué);2005年

10 鄭偉;碳羥磷灰石的制備及對(duì)重金屬離子的吸附研究[D];湖南大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2643350