隨著染料生產(chǎn)和消費(fèi)工業(yè)的迅速發(fā)展,染料廢水的排放給自然環(huán)境及人類健康帶來(lái)嚴(yán)重威脅,尋求安全高效的染料廢水處理方法成為迫切需要。針對(duì)染料廢水處理問(wèn)題,本文選取酵母菌作為主體,嘗試?yán)枚喾N材料對(duì)其進(jìn)行改性,制備出一系列酵母基復(fù)合生物吸附劑,對(duì)其進(jìn)行表征并評(píng)價(jià)其處理染料廢水的性能。(1)研究了酵母菌對(duì)直接藍(lán)71與藏紅T的吸附特性,結(jié)果表明,酸性條件有利于直接藍(lán)71的吸附,中性條件有利于藏紅T的吸附;平衡吸附量隨溶液初始濃度增大而增大,隨吸附劑投加量的增加先增大后減小。準(zhǔn)一級(jí)與準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程均能較好地描述吸附過(guò)程;吸附符合Langmuir等溫模型與Freundlich等溫模型;熱力學(xué)分析表明吸附為自發(fā)的吸熱過(guò)程。(2)制備了殼-核結(jié)構(gòu)的聚多巴胺(PDA)@酵母復(fù)合微球,SEM表征結(jié)果表明,PDA@酵母保持了酵母細(xì)胞的原始形狀,PDA均勻裹覆于酵母細(xì)胞表面。對(duì)PDA@酵母微球的靜態(tài)吸附特性研究表明,酸性條件有利于直接藍(lán)71的吸附,堿性條件有利于藏紅T的吸附;平衡吸附量隨溶液初始濃度增大而增大,隨吸附劑投加量的增加先增大后減小。準(zhǔn)一級(jí)與準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程均能較好地描述吸附過(guò)程;吸附符合Langmuir等溫模型與Freundlich等溫模型;熱力學(xué)分析表明吸附為自發(fā)的吸熱過(guò)程。(3)在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了響應(yīng)面優(yōu)化,結(jié)果表明,對(duì)于酵母菌與PDA@酵母的吸附過(guò)程,均是pH值影響最大,溶液初始濃度次之。酵母菌吸附直接藍(lán)71的預(yù)測(cè)最佳條件為pH=2,C0=50 mg/L,m=0.5 g/L;酵母菌吸附藏紅T的預(yù)測(cè)最佳條件為pH=7.11,C0=50 mg/L,m=0.72 g/L;PDA@酵母吸附直接藍(lán)71的預(yù)測(cè)最佳條件為pH=4,C0=50 mg/L,m=0.56 g/L;PDA@酵母吸附藏紅T的預(yù)測(cè)最佳條件為pH=9.44,C0=50 mg/L,m=0.56 g/L。(4)通過(guò)一步水熱法制備了CdS@酵母復(fù)合微球,表征結(jié)果證實(shí)了CdS納米粒子成功地負(fù)載于酵母細(xì)胞表面,CdS@酵母呈現(xiàn)出明顯的覆盆子形態(tài)。在水溶液中CdS@酵母具有良好的懸浮性能,且在中性條件下其表面帶有負(fù)電。FT-IR分析表明,CdS@酵母的形成與酵母表面的官能團(tuán)有關(guān)。光催化實(shí)驗(yàn)表明CdS@酵母復(fù)合微球可以有效去除亞甲基藍(lán),在脫色過(guò)程中酵母的生物吸附作用與CdS的光催化作用發(fā)生耦合。(5)研究了CdS@酵母復(fù)合微球?qū)喖谆{(lán)的固定床吸附特性,結(jié)果表明低溶液濃度、低流速、高床層與高pH值有利于吸附;BDST模型、Thomas模型與Yoon-Nelson模型均能較好地描述吸附過(guò)程。CdS的光催化性能使得CdS@酵母具有良好的再生能力。
【學(xué)位單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：X788;O647.3
【部分圖文】：

長(zhǎng)安大學(xué)博士學(xué)位論文后得到 CNTs@AC 復(fù)合微球，研究表明該復(fù)合微球?qū)?VB12 具有恒等[52]通過(guò)靜電自組裝法制備了殼-核結(jié)構(gòu)的CNTs@CaCO3復(fù)合對(duì)菲的吸附特性，結(jié)果表明，隨著 CNTs 負(fù)載量增加，復(fù)合微球增大。鄭佩等[53]通過(guò)靜電自組裝技術(shù)制備了 TiO2@MWCNTS 復(fù)明該復(fù)合吸附劑對(duì)鹽酸四環(huán)素具有良好的吸附性能。在廢水處理中的應(yīng)用是一種單細(xì)胞真菌，屬于高等微生物，包括子囊菌、擔(dān)子菌和類菌種類有 1000 多種。酵母無(wú)害，并且容易生長(zhǎng)，廣泛存在于自體中、土壤中、人與動(dòng)物體內(nèi)都有酵母存在。酵母菌是一種兼性境還是無(wú)氧環(huán)境，酵母菌都能生存。

圖 1.2 酵母細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.2 The structure diagram of yeast cell wall手段的不斷進(jìn)步，酵母菌的利用形式也越來(lái)越多樣，包括未化學(xué)修飾酵母、改性酵母、基因工程酵母、突變酵母等。其用較多的，是以酵母為主體，將其他材料負(fù)載于表面，合成是因?yàn)椋?）酵母表面含有大量官能團(tuán)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的靜電化劑相結(jié)合；2）酵母細(xì)胞的密度接近于水的密度，使得催化有較好的懸浮性，有利于吸附或催化的進(jìn)行；3）酵母細(xì)胞表 值改變，因此可以利用靜電自組裝法完成與催化劑的結(jié)合過(guò)程基的復(fù)合材料具備酵母菌的優(yōu)良吸附性能，對(duì)廢水處理效果更備了草莓結(jié)構(gòu)的 TiO2@酵母吸附劑，并研究了其對(duì)亞甲基藍(lán)的Fe3O4修飾面包酵母，并研究了其對(duì)甲基紫的吸附性能。張彬等[6行表面修飾后的面包酵母對(duì)直接藍(lán)染料的吸附性能良好。佟蜜

圖 2.2（a）酵母的光學(xué)圖片和（b）SEM 表面分析Fig. 2.2(a) Optical image and (b) SEM image of yeasts2.3.2 酵母菌 FT-IR 圖譜ac105010371044165116441651292729273290光率透a 中性酵母b 酸性酵母c 堿性酵母33093297b
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