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随着现代工农业生产的快速发展,水体中重金属污染问题日趋严重。因此,如何有效的治理重金属污染废水已引起人们的广泛关注。当前,常见的废水处理方法普遍存在着处理费用高、效率低、易二次污染等诸多缺陷。针对以上问题,以廉价的生物材料为基础,巧妙的结合一系列简易的纳米材料合成方法,制备出具有较高吸附能力的纳米生物复合吸附剂来处理废水中重金属离子已成为现今的研究热点之一。一方面,本论文通过运用一步碱性水热法成功地制备出了纳米氧化锌功能化的酵母菌复合物,并将制得的新型纳米生物复合材料运用于水中Pb2+的吸附处理研究中。我们分别对不同影响吸附效果的参数,如不同溶液pH值(2-6)、吸附时间(3-90 min)、吸附温度(10-60℃)和溶液Pb2+浓度(25-250 mg/mL)进行了讨论,并结合到一系列表征测试方法探究了复合材料对Pb2+的吸附机理。扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线光谱(EDX),原子力显微镜(AFM)和X射线晶体衍射(XRD)测试表明:纳米氧化锌成功地原位生成于酵母菌表面。同时,吸附前后红外光谱(FTIR)及X射线光电子能谱(XPS)测试表明,碱性水热制备条件不仅使得酵母菌暴露出了大量表面官能团(如羟基,氨基和羧基)而且还原位生成了纳米氧化锌,两者协同参与到纳米氧化锌/酵母菌复合物Pb2+的吸附过程中。此外,连续4次的EDTA解析再生实验后纳米氧化锌/酵母菌复合物仍显现出高于85%的Pb2+吸附能力。另一方面,通过运用碱性超声空化法,我们也制备出了羟基磷灰石修饰的酵母菌生物复合吸附剂。不同的表征测试手段如扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线光谱(EDX),激光共聚焦荧光检测,X射线晶体衍射(XRD),红外光谱(FTIR),热重分析(TGA)和X射线光电子能谱(XPS)表明:拥有良好分散性的羟基磷灰石纳米颗粒完全包裹了酵母菌,同时酵母菌也暴露出了大量的表面官能团(如羧基和羟基)。此外,将成功制备的羟基磷灰石酵母菌复合物用于水中Pb2+的吸附处理,研究了不同溶液pH值、吸附温度、吸附时间和Pb2+的初始浓度对吸附过程的影响并对其吸附性能进行了评估。系列吸附实验结果显示:在最佳吸附pH 6.0和吸附时间30 min条件下,溶液中99%的Pb2+(200 mg/L)可被去除。此外,羟基磷灰石酵母菌复合物对于Pb2+的吸附过程可用朗格缪尔等温吸附模型和准二级动力学模型解释。