KMnO4修饰面包酵母菌对Cd2+的吸附研究

研究了用KMnO4修饰面包酵母菌对溶液中Cd2+的吸附作用,探讨了不同KMnO4浓度、pH、吸附时间、Cd2+初始浓度、修饰酵母菌用量等5个因素对KMnO4修饰面包酵母菌吸附Cd2+的影响.结果表明,随着修饰剂KMnO4浓度的增大,修饰面包酵母菌的吸附能力增强,KMnO4浓度达到20mmol·L-1时,吸附能力是相同条件下原菌的2倍.在pH为5.0~7.0范围内,吸附效果最好;反应30min后,吸附可达到平衡;Cd2+初始浓度为100mg·L-1时,吸附基本达到饱和;KMnO4修饰面包酵母菌的最佳用量为6g·L-1左右.KMnO4修饰面包酵母菌吸附Cd2+的过程适宜用准二级速率方程来描述,而Langmuir方程对其吸附等温线的描述效果最好.SEM、FTIR、XPS等分析结果表明,面包酵母菌主要通过表面的羟基、羧基、氨基、磷酰基等基团进行吸附.KMnO4修饰可使面包酵母菌表面变得较为粗糙,表面结构发生变化,提高菌表面吸附镉活性位点的数量.同时,KMnO4氧化面包酵母菌时在表面被还原成纳米MnO2和Mn2+,其对Cd2+吸附也起到了协同作用.