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经过FTIR和X—ray分析发现,菌种表面出现了更多的功能基团,比如含有更多的一OH和一NH,C=O、O=C—O等,这些基团对重金属的吸附起着非常重要的作用。另外,经过聚乙烯亚胺改造后的菌种,其表面的还原能力增强了,这就使得较强毒性的cr(Ⅵ)更多地被还原成了毒性低的cr(Ⅲ)。
Bai和Abraham注意到黑根霉菌对六价铬的吸附容量在引进羧基和氨基后增强了,吸附量为200mg/g,用表面活性剂和阳离子电解质对青霉菌进行处理后,发现其对五价As的吸附能力提高了,吸附量为57.85mg/gtl61,所有这些改良技术的目的都是为了增加材料表面功能团的数量,从而提高了吸附能力。经过多年的研究和实验,发现其效果明显,这对处理重金属废水做出了突出的贡献。
2.1.2有机和无机材料经接枝后吸附重金属的研究:SiO2胶体在酸性条件下具有体表面积大、吸附速度快和化学稳定性强等特点,所以它作为多孔基质被广泛地用于制备吸附重金属离子的吸附剂。又因其能将各种各样的有机分子固定到表面,硅通常与螯合基团有机官能团化来确定重金属离子的捕集范围。但是,在特定条件下,由于以上合成的吸附剂的稳定性很差、吸附过程复杂、费用高以及吸附效率低等缺点,其应用受到限制。因此,开发出新的以硅基吸附剂势在必行。通过辐射交联甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的水凝胶呈现出可靠的吸附重金属的能力。有研究者通过照射诱导接枝单体到硅基体上制得吸附剂。Qiu等通过照射诱导接枝技术合成了叔胺基类的硅基吸附剂,他克服了以上的限制,在极端环境如强酸或者辐射条件下都有很强的吸附能力,最大吸附量为68mg/g。
近些年,很多研究者集中于研究螯合纤维,因为螯合纤维可用于分离水溶液中的重金属离子。又由于相对于其他的吸附剂,螯合纤维具有很高的选择性和很大的吸附容量以及易于再生等特点而备受关注,这些特点都归于吸附剂比表面积大、吸附动力高、合适的功能基团的引进以及聚合纤维费用低等口制。Mustafa等研究了将4一乙烯基吡啶和2一甲基丙烯酸羟乙酯单体的混合物接枝到聚乙烯(对苯二甲酸亚乙酯)纤维上以去除水溶液中的Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)和Cd(1I)等重金属离子。观察发现,改性后的纤维稳定性好,再生能力强且活性不会降低。通过扫描电镜发现如图2所示
(a)中的纤维表面相对平滑和均质,而接枝后的纤维看起来形成了小吞噬细胞粘附在聚乙烯纤维脊柱上,使表面不均质,这就可以证明接枝。
2.2表面分子印迹技术在处理重金属废水中的应用:将各种生物大分子从凝胶转移到一种固定基质上的过程称为印迹技术。有相关文献显示:通过使用表面分子印迹技术,印迹了的吸附剂比原吸附剂对Ni2+的吸附提高了30%~50%,而且,这种吸附剂具有更好的吸附机械性能,并且重复利用率很高,达15个周期之久刚。Huo等田等利用表面分子印迹技术研究吸附溶液中的Ag+,通过Ag+印迹的吸附剂吸附含Ag+废水具有更高的吸附亲和力。表面Ag+印迹生物吸附剂制备的流程图如图3,
其最大吸附量达到了199.2mg/g。利用o.1mol/L的硫代硫酸钠作为脱吸剂时,其脱吸效率达到99.o%,这就大大加强了吸附剂的利用率,是一种很经济且吸附性很强的吸附材料。各种印迹生物吸附剂对Ag+的吸附容量如表1所示。
从表l可以看出,Ag+印迹的吸附剂对Ag+的吸附容量最大,原因是:通过表面印迹技术,在Ag+印迹的吸附剂表面有效地创建了Ag+选择性吸附位点,而其他的印迹吸附剂表面则提供更少的适合Ag+的吸附位点㈣。
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