現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展在給人們帶來良好物質(zhì)基礎和生活條件的同時,大量含重金屬及染料的廢水被排放到環(huán)境中,這兩類污染物一般具有毒性大、難降解、易富集等特性,一旦被排放到環(huán)境中,會引起嚴重的水體污染,最終危害到生物體和人類的健康。因此,從根本上解決重金屬及染料廢水的處理問題己經(jīng)迫在眉睫。在現(xiàn)有的污水處理方法中,微生物吸附法由于其操作簡單、吸附效率高、不產(chǎn)生二次污染等特點,被廣泛應用到含重金屬及染料廢水處理的過程。其中,面包酵母作為一種廉價、材料來源廣泛、環(huán)境友好的微生物吸附劑,受到了很多環(huán)保工作者的普遍關(guān)注。然而,面包酵母（Baker’s yeast）作為一種生物吸附劑同樣面臨著機械強度差,吸附效率低等諸多問題,在一定程度上限制了其在廢水處理中的應用。鑒于此,本文在對面包酵母的結(jié)構(gòu)、物化性質(zhì)、相關(guān)改性研究現(xiàn)狀及應用到重金屬和染料廢水處理中的情況進行了充分文獻調(diào)研的基礎上,以面包酵母為基材,通過各種化學改性方法,制備了三種面包酵母基吸附材料。首先,通過Zeta電位儀、掃描電鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、傅里葉紅外光譜儀（FTIR）、X射線衍射儀（XRD）和X射線光電子能譜分析儀（XPS）等表... 

【文章頁數(shù)】：196 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 重金屬和染料廢水的來源、特點及危害
        1.1.1 重金屬廢水的來源、特點及危害
        1.1.2 染料廢水的來源、特點及危害
    1.2 國內(nèi)外重金屬及染料廢水的處理方法
        1.2.1 沉淀法
        1.2.2 吸附法
        1.2.3 電化學法
        1.2.4 膜分離法
        1.2.5 生物法
    1.3 面包酵母
        1.3.1 面包酵母的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.3.2 改性面包酵母在重金屬和染料廢水處理中的應用
    1.4 論文選題背景、意義及研究內(nèi)容
        1.4.1 選題背景及意義
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 實驗材料及研究方法
    2.1 引言
    2.2 實驗材料、試劑及儀器
        2.2.1 實驗材料、試劑
        2.2.2 實驗儀器
    2.3 實驗方法
        2.3.1 面包酵母吸附劑的預處理
        2.3.2 吸附實驗
        2.3.3 金屬離子及有機染料的測定
    2.4 表征方法
        2.4.1 Zeta電位測定
        2.4.2 FTIR分析
        2.4.3 SEM+EDS分析
        2.4.4 XRD和XPS分析
    2.5 吸附計算模型
        2.5.1 基本吸附計算公式
        2.5.2 吸附動力學模型
        2.5.3 吸附等溫線模型
        2.5.4 吸附熱力學模型
第三章 黃原酸化改性面包酵母的制備
    3.1 引言
    3.2 黃原酸化改性面包酵母制備單因素分析
        3.2.1 物料反應投加順序的影響
        3.2.2 NaOH濃度的影響
        3.2.3 CS_2用量的影響
        3.2.4 預反應溫度的影響
        3.2.5 預反應時間的影響
        3.2.6 主反應溫度的影響
        3.2.7 主反應時間的影響
    3.3 響應曲面法優(yōu)化制備XCBY
        3.3.1 PB設計分析
        3.3.2 最陡爬坡實驗設計及分析
        3.3.3 RSM實驗設計及結(jié)果分析
        3.3.4 黃原酸化改性面包酵母最優(yōu)制備條件確定
    3.4 本章小結(jié)
第四章 黃原酸化改性面包酵母對重金屬離子及染料的吸附特性及機制
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 黃原酸化改性面包酵母吸附劑(XCBY)對污染物的靜態(tài)吸附實驗及影響因素
    4.3 黃原酸化改性面包酵母吸附劑(XCBY)的表征
        4.3.1 SEM+EDS
        4.3.2 FTIR
        4.3.3 XRD
    4.4 黃原酸化改性面包酵母吸附劑(XCBY)對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附特性
        4.4.1 溶液pH對XCBY吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
        4.4.2 吸附劑用量對XCBY吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
        4.4.3 XCBY對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的動力學研究
        4.4.4 XCBY對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的等溫線研究
        4.4.5 XCBY對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的熱力學研究
    4.5 黃原酸化改性面包酵母吸附劑(XCBY)對MB的吸附特性
        4.5.1 溶液pH和吸附劑用量對XCBY吸附MB的影響
        4.5.2 XCBY對MB吸附的動力學研究
        4.5.3 XCBY對MB吸附的等溫線研究
        4.5.4 XCBY對MB吸附的熱力學研究
    4.6 黃原酸化改性面包酵母吸附劑(XCBY)對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和MB的吸附機制探討
        4.6.1 SEM+EDS分析
        4.6.2 XRD分析
        4.6.3 FTIR分析
        4.6.4 XPS分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 交聯(lián)面包酵母-β-環(huán)糊精聚合物吸附劑的制備及對重金屬離子和染料的吸附特性及機制
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 試劑與儀器
        5.2.2 交聯(lián)面包酵母-β-環(huán)糊精聚合物吸附劑(Y-β-CDP)的制備
        5.2.3 交聯(lián)面包酵母-β-環(huán)糊精聚合物吸附劑(Y-β-CDP)對污染物的靜態(tài)吸附實驗及影響因素
    5.3 交聯(lián)面包酵母-β-環(huán)糊精聚合物吸附劑(Y-β-CDP)的表征
        5.3.1 SEM+EDS
        5.3.2 FTIR
        5.3.3 XRD
    5.4 交聯(lián)面包酵母-β-環(huán)糊精聚合物吸附劑(Y-β-CDP)對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附特性
        5.4.1 溶液pH對Y-β-CDP吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
        5.4.2 吸附劑用量對Y-β-CDP吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
        5.4.3 Y-β-CDP對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的動力學研究
        5.4.4 Y-β-CDP對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的等溫線研究
        5.4.5 Y-β-CDP對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的熱力學研究
    5.5 交聯(lián)面包酵母-β-環(huán)糊精聚合物吸附劑(Y-β-CDP)對MB的吸附特性
        5.5.1 溶液pH對Y-β-CDP吸附MB的影響
        5.5.2 吸附劑用量對Y-β-CDP吸附MB的影響
        5.5.3 Y-β-CDP對MB吸附的動力學研究
        5.5.4 Y-β-CDP對MB吸附的等溫線研究
        5.5.5 Y-β-CDP對MB吸附的熱力學研究
    5.6 交聯(lián)面包酵母-β-環(huán)糊精聚合物吸附劑(Y-β-CDP)對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和MB的吸附機制探討
        5.6.1 SEM+EDS分析
        5.6.2 FTIR分析
        5.6.3 XRD分析
        5.6.4 XPS分析
    5.7 本章小結(jié)
第六章 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑的制備及對重金屬離子和染料的吸附特性及機制
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 試劑與儀器
        6.2.2 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑(X-Y-β-CDP)的制備
        6.2.3 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑(X-Y-β-CDP)對污染物的靜態(tài)吸附實驗及影響因素
    6.3 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑(X-Y-β-CDP)的表征
        6.3.1 SEM+EDS
        6.3.2 FTIR
        6.3.3 XRD
    6.4 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑(X-Y-β-CDP)對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附特性
        6.4.1 溶液pH對X-Y-β-CDP吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
        6.4.2 吸附劑用量對Y-β-CDP吸附Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的影響
        6.4.3 X-Y-β-CDP對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的動力學研究
        6.4.4 X-Y-β-CDP對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的等溫線研究
        6.4.5 X-Y-β-CDP對Pb(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)吸附的熱力學研究
    6.5 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑(X-Y-β-CDP)對MB的吸附特性
        6.5.1 溶液pH對X-Y-β-CDP吸附MB的影響
        6.5.2 吸附劑用量對Y-β-CDP吸附MB的影響
        6.5.3 X-Y-β-CDP對MB吸附的動力學研究
        6.5.4 X-Y-β-CDP對MB吸附的等溫線研究
        6.5.5 X-Y-β-CDP對MB吸附的熱力學研究
    6.6 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑(X-Y-β-CDP)對Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和MB的吸附機制探討
        6.6.1 SEM+EDS分析
        6.6.2 FTIR分析
        6.6.3 XRD分析
        6.6.4 XPS分析
    6.7 本章小結(jié)
第七章 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑在Cd(Ⅱ)-MB二元體系中的吸附特性及機制
    7.1 前言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 試劑與儀器
        7.2.2 黃原酸改性Y-β-CDP吸附劑(X-Y-β-CDP)的制備
        7.2.3 靜態(tài)吸附實驗
        7.2.4 數(shù)據(jù)分析方法
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 二元體系中Cd(Ⅱ)對MB吸附效果的影響
        7.3.2 二元體系中MB對Cd(Ⅱ)吸附效果的影響
        7.3.3 吸附等溫線及吸附機制探討
    7.4 本章小結(jié)
第八章 研究結(jié)論、創(chuàng)新點及展望
    8.1 研究結(jié)論
    8.2 研究創(chuàng)新點
    8.3 展望
致謝
參考文獻
附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的研究成果
附錄B 攻讀學位期間獲得的榮譽和獎勵
附錄C 攻讀學位期間參與的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]殼聚糖衍生材料制備及其對水中鉛和酸性橙7的吸附機理研究[D]. 李婷婷.湖南大學 2016
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[7]化學改性生物吸附劑合成及其對重金屬離子吸附行為研究[D]. 梁莎.中南大學 2012
[8]殼聚糖的修飾改性及其對重金屬和染料的吸附行為研究[D]. 邢云.武漢大學 2009

碩士論文
[1]Fe3O4磁性納米復合材料的制備及其對染料的吸附性能[D]. 潘薇.西北師范大學 2016
[2]赤泥制備含鈦聚硅酸鋁鐵混凝劑及其應用研究[D]. 陳毛毛.內(nèi)蒙古科技大學 2015
[3]酵母菌/殼聚糖納米生物復合材料對廢水中Cd2+/亞甲基藍去除研究[D]. 夏運雪.四川農(nóng)業(yè)大學 2015
[4]螯合—絮凝劑二硫代羧基化殼聚糖的制備及其捕集重金屬性能研究[D]. 杜鳳齡.蘭州交通大學 2015
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本文編號：3704090