TiO2@酵母微球吸附去除熒光增白劑-VBL廢水的研究.pdf

1、熒光增白劑-VBL(FWA-VBL)廢水含有大量的有機(jī)物和中間產(chǎn)物。這些有機(jī)污染物通常具有成分復(fù)雜、難降解、色度深及毒性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此，F(xiàn)WA-VBL廢水對(duì)環(huán)境的影響已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注，本文以納米顆粒TiO2為客體粒子，酵母為主體粒子，制備了具有草莓結(jié)構(gòu)的復(fù)合型吸附劑。這種新型的復(fù)合吸附劑不僅在熒光增白劑廢水處理方面表現(xiàn)出較好的特性，而且具有很好的再生性能。
　　(1)采用靜電自組裝的方法制備出具有草莓結(jié)構(gòu)的TiO2@酵母復(fù)合微球

2、。分別用FE-SEM、FT-IR、XRD、UV-vis等手段表征了復(fù)合微球的物化結(jié)構(gòu)。FE-SEM結(jié)果表明TiO2@酵母微球具有橢球形態(tài)，保持了主體核酵母的原始形狀，長(zhǎng)度為2.6±0.5μm，寬度為2.0±0.3μm，分散性好。FT-IR分析表明TiO2@酵母草莓結(jié)構(gòu)的形成與酵母細(xì)胞表面和TiO2粒子的表面化學(xué)官能團(tuán)有關(guān)。XRD結(jié)果表明TiO2客體粒子為銳鈦礦和金紅石礦晶型。UV-vis證實(shí)TiO2@酵母復(fù)合微球?qū)ψ贤夤饩哂泄忭憫?yīng)。

3、r>　　(2)利用TiO2@酵母微球作為吸附材料對(duì)陰離子FWA-VBL廢水進(jìn)行吸附研究，考察了溶液pH、溶液初始濃度和TiO2@酵母投加量對(duì)吸附效果的影響。結(jié)果表明，酸性條件有利于TiO2@酵母微球?qū)WA-VBL的吸附，平衡吸附量隨著溶液初始濃度的增加而增加，隨著TiO2@酵母微球投加量的增加而減小。在單因素的基礎(chǔ)上選取pH、FWA-VBL初始濃度和TiO2@酵母微球投加量等3個(gè)因素對(duì)TiO2@酵母復(fù)合微球在批量吸附FWA-VBL廢水

4、的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明各因素的效應(yīng)關(guān)系為pH>初始濃度>投加量。TiO2@酵母對(duì)FWA-VBL的吸附行為更加符合Langmuir等溫模型，在溫度為323.15 K下最大吸附量為167.50 mg/g；吸附動(dòng)力學(xué)符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程；熱力學(xué)參數(shù)表明吸附過程是自發(fā)的吸熱過程。
　　(3)研究了TiO2@酵母復(fù)合微球在固定床中吸附FWA-VBL的特性，考察了溶液pH、床層高度、進(jìn)水濃度和進(jìn)水流速等對(duì)固定床吸附特性的影響。結(jié)果表明在溶液

5、pH為2.0，床層高度為1 cm，進(jìn)水濃度為80 mg/L和進(jìn)水流速為5 mL/min時(shí)，吸附劑的最大吸附量為223.80 mg/g。BDST、Thomas和Yoon-Nelson模型均能很好地描述不同條件下動(dòng)態(tài)吸附行為。在單因素的基礎(chǔ)上選取pH、進(jìn)水濃度、床層高度和進(jìn)水流速4個(gè)因素對(duì)TiO2@酵母復(fù)合微球在固定床吸附FWA-VBL廢水的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明各因素的效應(yīng)關(guān)系為pH>進(jìn)水濃度>床層高度>進(jìn)水流速。
　　(4) T