tio_2@酵母微球吸附去除荧光增白剂-vbl废水的研究

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1、分类号:X510710-2012129091硕士学位论文TiO2@酵母微球吸附去除荧光增白剂-VBL废水的研究吴菲导师姓名职称白波(教授)申请学位类别工学硕士学科专业名称环境工程论文提交日期2015年04月06日论文答辩日期2015年05月22日学位授予单位长安大学StudyontheAdsorptionoftheTiO2@yeastMicrospheresforAdsorbingFluorescentWhiteningAgent-VBLWastwaterADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WuFeiSupervisor：P

2、rof.BaiBoChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：年夕月22日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，.知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时

3、，署名单位仍然为长安大学。(保密的论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：襄木列S年S月22日¥龍名：為n?十年么月；？日摘要荧光增白剂-VBL(FWA-VBL)废水含有大量的有机物和中间产物。这些有机污染物通常具有成分复杂、难降解、色度深及毒性强等特点。因此，FWA-VBL废水对环境的影响已经引起了广泛关注，本文以纳米颗粒TiO2为客体粒子，酵母为主体粒子，制备了具有草莓结构的复合型吸附剂。这种新型的复合吸附剂不仅在荧光增白剂废水处理方面表现出较好的特性，而且具有很好的再生性能。(1)采用静电自组装的方法制备出具有草莓结构的TiO2@酵母复合微球。分别用FE-SEM、FT-IR、XRD、U

4、V-vis等手段表征了复合微球的物化结构。FE-SEM结果表明TiO2@酵母微球具有椭球形态，保持了主体核酵母的原始形状，长度为2.6±0.5μm，宽度为2.0±0.3μm，分散性好。FT-IR分析表明TiO2@酵母草莓结构的形成与酵母细胞表面和TiO2粒子的表面化学官能团有关。XRD结果表明TiO2客体粒子为锐钛矿和金红石矿晶型。UV-vis证实TiO2@酵母复合微球对紫外光具有光响应。(2)利用TiO2@酵母微球作为吸附材料对阴离子FWA-VBL废水进行吸附研究，考察了溶液pH、溶液初始浓度和TiO2@酵母投加量对吸附效果的影响。结果表明，酸性条件有利于TiO2@酵母微球对FWA-VBL

5、的吸附，平衡吸附量随着溶液初始浓度的增加而增加，随着TiO2@酵母微球投加量的增加而减小。在单因素的基础上选取pH、FWA-VBL初始浓度和TiO2@酵母微球投加量等3个因素对TiO2@酵母复合微球在批量吸附FWA-VBL废水的实验进行了优化。结果表明各因素的效应关系为pH>初始浓度>投加量。TiO2@酵母对FWA-VBL的吸附行为更加符合Langmuir等温模型，在温度为323.15K下最大吸附量为167.50mg/g；吸附动力学符合二级动力学方程；热力学参数表明吸附过程是自发的吸热过程。(3)研究了TiO2@酵母复合微球在固定床中吸附FWA-VBL的特性，考察了溶液pH、床层高度、进水浓

6、度和进水流速等对固定床吸附特性的影响。结果表明在溶液pH为2.0，床层高度为1cm，进水浓度为80mg/L和进水流速为5mL/min时，吸附剂的最大吸附量为223.80mg/g。BDST、Thomas和Yoon-Nelson模型均能很好地描述不同条件下动态吸附行为。在单因素的基础上选取pH、进水浓度、床层高度和进水流速4个因素对TiO2@酵母复合微球在固定床吸附FWA-VBL废水的实验进行了优化。结果表明各因素的效应关系为pH>进水浓度>床层高度>进水流速。(4)TiO2@酵母微球特殊的草莓型结构使其具有良好的再生性能，附着在酵母表面的iTiO2通过紫外光照射可使吸附到酵母上的染料分子降解掉

7、；同时，H2O2可以作为一种氧化助剂，使得TiO2的光催化效果更好，从而提高TiO2@酵母微球的再生效果和重复利用率。关键词：TiO2@酵母，FWA-VBL，批量吸附，固定床吸附，再生iiAbstractFluorescentwhiteningagent-VBL(FWA-VBL)wastewateroftencontainsavarietyoforganiccompoundsandintermediates.