生物锰氧化物及其炭化产物对铅的吸附性能研究

发布时间：2018-04-05 06:48

  本文选题：锰氧化菌　切入点：生物锰氧化物　出处：《华中农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：近年来,随着工业的快速发展,重金属污染日趋严重。工业废水已经成为重金属锰、铅污染的主要来源。因此,如何除去废水中的锰和铅污染值得关注和研究。生物锰氧化物是微生物氧化锰离子形成的代谢产物,生物锰氧化物因其比表面积大,弱晶型,阳离子空位多,吸附性能好。生物锰氧化物和生物炭作为重金属吸附剂已引起了人们的关注。本论文主要完成了以下工作:1.从锰污染土壤中分离筛选出一种锰氧化菌4-15,用LBB试剂测定结果显示其有锰氧化能力。对Mn(Ⅱ)的抗性达到60 mmol/L,随着锰浓度的增加,其生长受到抑制。在10 mmol/L Mn(Ⅱ)浓度下,锰去除率为33.55%,氧化率为29.50%。2.在10 mmol/L Mn(Ⅱ)浓度下,培养菌4-15生物锰氧化物,测定其全锰含量为33.42%。通过扫描电镜分析,发现其表面多孔结构。比表面积为73.35 m2/g,红外图谱分析表明其含有含氧官能团,XRD结果表明其为弱晶型锰氧化物。菌4-15生物锰氧化物在25℃,初始Pb~(2+)浓度为500 mg/L条件下吸附Pb~(2+),6 h达到吸附平衡,吸附量达到1206 mg/g,吸附动力学符合伪二级动力学模型,等温线符合Langmuir模型,随pH的增加,吸附量增加,随着离子强度的增加,吸附量减少。3.生物锰氧化物MnI7-9在300℃炭化2 h制备的炭化产物含碳39.30%,含Mn为46.76%,SEM结果显示,炭化后的生物锰氧化物颗粒结构明显,为层状多孔结构。红外图谱结果表明表面有很多含氧官能团,XRD结果显示含有Mn的弱晶型。生物锰氧化物炭化改性产物在25℃,初始Pb~(2+)浓度为500 mg/L条件下吸附Pb~(2+),在22 h达到吸附平衡,吸附量达1128 mg/g,吸附过程符合伪二级动力学模型,等温线符合Langmuir模型,随着pH的增加,吸附量增加,随着离子强度的增加,吸附量减少。掩蔽官能团羧基和羟基后,吸附量分别减少24.72%和20.06%。吸附主要为化学吸附。据上所述,本论文筛选出的锰氧化菌株4-15,其产生的生物锰氧化物和锰氧化菌MnI7-9产生物锰氧化物炭化产物均具有较强的吸附Pb~(2+)的能力,具有一定的应用前景。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of industry, heavy metal pollution is becoming more and more serious.Industrial wastewater has become the main source of heavy metal manganese and lead pollution.Therefore, how to remove manganese and lead pollution in wastewater deserves attention and research.Biomanganese oxide is a metabolite formed by microbial manganese oxide. Because of its large specific surface area, weak crystal form, more cationic vacancies, and good adsorption performance.Biomanganese oxides and biochar as adsorbents for heavy metals have attracted much attention.This paper mainly completed the following work: 1.A manganese oxidizing bacterium 4-15 was isolated from manganese contaminated soil. The results of LBB reagent showed that it had manganese oxidation ability.The resistance to mn (鈪，

本文编号：1713628