硫酸盐还原菌合成纳米硫化铅及其光催化性能研究

（１．ＧＤ－ＨＫＪｏｉｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＨｅａｖｙＭｅｔａｌＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ∥ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０００６，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＨｏｎｇＫｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＦｏｋＹｉｎｇＴｕｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１１４５８，Ｃｈｉｎａ； ３．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｈｅＨｏｎｇＫｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｏｎｇＫｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｆｒｏｍ ａｃｉｄｍｉｎｅｄｒａｉｎａｇｅ（ＡＭＤ）ｃａｕｓｅｓｓｅｒｉｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ｓｕｌｆｉｄｏｇｅｎｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｄｒｉｖｅｎｂｙｓｕｌｆａｔｅ－ｒｅｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ（ＳＲＢ）ｉｓａｎａｔｔｒａｃｔｉｖｅｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒａｃｉｄｍｉｎｅｄｒａｉｎａｇｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｒｅｖｉｅｗｓｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ，ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｈｅａｖｙｍｅｔａｌｉｏｎｓｒｅｍｏｖａｌｂｙＳＲＢ，ａｎｄ ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｓｕｌｆｉｄｏｇｅｎｉｃｐｒｏｃｅｓｓｆｏｒＡＭＤｔｒｅａｔｍｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｌｆａｔｅ－ｒｅｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａ；ａｃｉｄｍｉｎｅｄｒａｉｎａｇｅ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓ
目前，最 具 有 应 用 前 景 和 备 受 关 注 的 是 ＳＲＢ 法，其基本原理是在厌氧条件下发生硫酸盐生物还 原反应，产生硫化物沉淀重金属，同时产生碱性物质 以提高 ｐＨ、沉淀溶解性金属离子，并且降低硫酸根

收稿 日期 ：２０ — ７ １ 修 回 日期 ：２ ０ —８ ２ ０ ６０ —４ ０ ６０ — ３ 基金 项 目： 国家 自然 科 学基 金项 日 （０ ７０ ２ ，安 徽 肖高 校 自然 ２４ １０ ）
科 学基金 项 目 （０４ｊ３ｚ） ２ ０ｋＯ４ｄ 。 作者 简 介 ：王二 兰 （９０ ） １８ ．女 ，汉 族 ，在 读硕 士研 究生 ．研 究 方
１ 实验Байду номын сангаас分
１１ 实 验 仪 器 ．
Ｆ一０ Ｃ １４电于天 平 （ 上海精科天平 厂） Ｈ — 、Ｓ Ａ Ｃ 恒温振荡器 （ 常州国 华电器有 限公 司） Ｚ — Ｈ・ 、Ｇ Ｘ Ｉ ）
可制成防高能辐射的纳米铅 维复合新材料。 ｆ
目前 纳米 复 合纤 维 的制 备 已有很 多报道 ，但
更是 因其 不 同的物理 、化学 性 能而 成 为研 究 的热
丙 烯 腈 纤 维 （Ｏ Ｆ。 该 纤 维 含 有 有 效 的 官 能 Ａ Ｃ） 团一 一 羟基和胺 基 ，然后将 Ａ Ｃ， Ｏ 浸渍于硫化铅纳 Ｉ ’
米溶胶 中 ，纳米颗 粒与纤维之 ｆ除 了简单的物理吸 Ｕ Ｊ 附外 ，还有 微粒表 Ｔ 与聚合物 中的羟基和胺基 的键 ｆ ｛ ｉ
Ｕ 刖 舌
研究得很少。本文 采用聚丙烯腈 （Ａ ） Ｐ Ｎ 纤维为原
料 ，经羟胺 改性后 得到具有整合性 能的偕胺肟基 聚
硫化 物半 导体材 料 具有 可 见 光吸 收 、主 红外 透过 、光致发 光等光学特性 ，在新型 光控 器件 、光 催化 、电腐蚀 等领域倍受 青睐 Ⅲ 。纳米级 的硫化物
（ Ｐ Ｆ ５５ ２ 与 Ｄ 卡 －９ 立方型 ＰＳ ｂ 的衍射峰相一致） ，只
是固相产物的衍射峰均有明显的宽化 ， 说明产物具

．
２００ ０ ０ 、无水 乙醇 、亚 甲基蓝均 为分析 纯 。去离子水 为 Ｓ － Ｈ ２型磁力搅拌器 （ 北京金北德工 贸有 限公司） 、
３ 结 果 与讨 论
３１ Ｘ 射 线 （ Ｄ）分 析 ． ＸＲ
型 ｐ 计 （Ｅ Ｃ Ｌ Ｃ Ｒ Ｎ Ｃ ） Ｈ ＪＮ ＯＥ Ｅ Ｔ Ｏ ＩＳ 。
Ｃ Ｓ颗粒 ， ｄ 通过 Ｘ射 线衍射 （ Ｒ 和扫描 电镜 （ Ｅ ） Ｘ Ｄ） ＳＭ
分析 其 晶型和粒径 ，通过 紫外 ． 见漫反 射 的表 征 ，计 可 算其带隙能 ， 并用 Ｂ Ｔ法测定其 比表 面积 ． Ｅ 通过对 Ｃ Ｓ ｄ 固体 的红外光谱 的分析 ， 究颗粒 的表 面状 况。将制备 研
36光催化性能的研究361光催化性能的确定为了确定亚甲基蓝溶液的浓度变化是由于简单的物理吸附或者是亚甲基蓝溶液直接被光氧化的化学反应还是真正发生了cds颗粒的光催化反应所以需要进行空白实验有光照无cds颗粒和暗反应实验无光照有cds颗粒来对比以验证cds颗粒的光催化活性过程如下
维普资讯
的纳米 Ｃ Ｓ 颗粒 用 于亚 甲基蓝 的光催化 降解反 应 ，通 ｄ 过空白实验和暗反应 实验 的对 比证 明 ，自制 的纳米 Ｃ Ｓ ｄ 颗粒 具有 良好的光催化性 能． 最后还通过 多次 实验证 明 了 自制 Ｃ Ｓ具有持久 的光催化寿命 ． ｄ 关键词 ： 硫 化镉；亚 甲基蓝 ；光催 化
米粒子 以下基本结构特 点： １超细粒 子及粒径 分布； ２ （） （） 化学组成 ； ３界 面的存在 ，特别是 晶粒间界 、多相界面 （）
将 一定 浓度 的亚 甲基 蓝和适 量 的光 催化 剂加 入光 反应器 中，经 磁力搅拌器搅拌得 Ｃ Ｓ 亚 甲基蓝悬浊 液。 ｄ． 以 ２ ０ 钨灯模拟可 见光 ， 确照射一定 时间 ， 隔一 ０Ｗ 准 每

中图分类号 ： Ｔ Ｂ ３ ８ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ４ ・ ７ ０ ５ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ０ １ － ０ ４
近 些年来 ， 利用 半 导 体 材料 作 为 光 催 化 剂 氧 化 降解 污 水 中有 机 物 的 方 法 日益 受 到关 注 … 。 由于
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ６ － ０ ３
的Ｎ ａ Ｂ ｒ ， 备用。取配制好 的 Ａ ｇ Ｎ Ｏ 介 ： 徐
瑶， 女， １ ９ ８ ５ 年 出生 ， ２ ０ １ １ 年毕业于吉林 大学 ， 硕士学
位， 现主要从 事化工设计工作。
１ ｍ Ｌ ， 分别移至 ５ ０ ｍ Ｌ容 量瓶 中， 稀释 至刻度线 。 将一定量 的表面活性剂 Ｃ Ｔ Ａ Ｂ加入装有一定浓度的
一
条件下的醌式 结构和偶氮是染料化合物 的主体 结 构， 因而本 文 中采 用 具 有上 述 ２种 官 能 团 的 甲基 橙 溶液来模拟有机染料废水 ， 并通过对其降解 的效果 来研究 Ａ ｇ Ｂ ｒ 纳米粒子的光催化性能 。沉淀法制备
得到的 Ａ ｇ Ｂ ｒ 纳米粒子在 自然光照射下能使 甲基橙 降解 完 全 。
分利 用 自然 光 。另 外 ， 二 氧 化 钛 的光 谱 响应 范 围较
法制备纳米 Ａ ｇ Ｂ ｒ 粒子 ， 操作容易 、 方法简单 ， 所制得
的纳 米 粒子粒 径 小 、 分 散 性 好 。 由于 在碱 性 和 酸性
窄、 量子 效 率 低 等 也 限制 了其 进 一 步 的发 展 。 Ａ ｇ Ｂ ｒ 不但是一种重要 的光信息记录材料 ， 而且具有 非 常优 异 的光催 化性 能 。Ａ ｇ Ｂ ｒ 在 可见 光 区有 吸 收 ， 可以充分利用 自然光来节 省资源。因此 ， Ａ ｇ Ｂ ｒ 作为 类非常重要的半导体光催化剂有着广阔的应用前 景 引。染料废水色度高、毒性大 、可生化性差 ， 是