酵母炭基復(fù)合微球的制備及其對染料廢水的處理.pdf

1、有機染料廢水由于具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、色度深，性質(zhì)穩(wěn)定，難生化降解等特性而備受關(guān)注。作為吸附劑的多孔炭微球由于具有比表面積大，表面官能團豐富和很好的吸附性能而引起了人們的興趣。本文以廉價易得、來源廣泛的酵母為原料，制備了兩種復(fù)合材料，為染料廢水的處理提供了新型的、環(huán)境友好的碳材料。
　　(1)以酵母為原料，通過水熱法制備出的酵母空心球由于具有突出的物理和化學特性(密度低、比表面積大、表面官能團豐富)而引起了人們的普遍關(guān)注。在此，以FeSO

2、4為鐵源，通過煅燒法將納米Fe2O3粒子進一步固定到空心球上，使得酵母空心球功能化。Fe2O3@酵母空心球分別通過場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、能譜分析(EDS)、X射線粉末衍射(XRD)和紅外光譜(FT-IR)進行表征。FE-SEM表明Fe2O3@酵母空心球具有規(guī)則的橢球形結(jié)構(gòu)，大小均一(長2.0±0.2μm，寬1.8±0.2μm)，分散性好。XRD譜圖表明Fe2O3納米粒子為六角赤鐵礦晶型，而空心微球為無定型結(jié)構(gòu)。FT-IR表明空

3、心微球上具有豐富的表面官能團使得其通過化學鍵作用與Fe2O3納米粒子結(jié)合。最后，通過上述表征對復(fù)合材料的形成機理進行了推測和分析。
　　(2)上一章通過水熱法和煅燒法成功的制備出了Fe2O3@酵母空心球復(fù)合微球。本章，以堿性紫為目標染料分子，以靜態(tài)吸附法為研究方法，研究此復(fù)合微球的吸附和再生性能。結(jié)果表明，在吸附實驗中堿性紫的去除率與染料溶液的 pH，染料初始濃度，吸附劑投加量，染料溶液溫度等參數(shù)有關(guān)。分別使用 Langmuir，

4、Freundlich，Temkin和Dubinin–Radushkevich對吸附結(jié)果進行擬合，結(jié)果表明，F(xiàn)e2O3@酵母空心球?qū)A性紫的吸附符合La ngmuir等溫吸附模型說明發(fā)生的是單分子層吸附。吸附動力學表明，對堿性紫的吸附過程符合二級動力學模型。粒內(nèi)擴散模型顯示吸附過程分兩步進行，且粒內(nèi)擴散并不是吸附過程的控制步驟。吸附熱力學表明吸附是一個自發(fā)進行且吸熱的過程。更進一步地，F(xiàn)e2O3@酵母空心球可以有效地實現(xiàn)再生循環(huán)利用。

5、r>　　(3)以酵母炭為載體，通過靜電自組裝法制備負載型TiO2@酵母炭復(fù)合光催化劑，利用場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)、能譜分析(EDS)、X射線粉末衍射(XRD)和紅外光譜(FT-IR)對TiO2@酵母炭的形貌、組成、尺寸和晶型進行分析和表征，并探討了影響TiO2@酵母炭光催化性能的因素。FE-SEM結(jié)果表明TiO2@酵母炭微球具有橢球形狀，長(3.6±0.3)μm，寬(2.5±0.5)μm，粒徑分布均勻。X射線粉末衍射表明TiO2