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硅藻土(diatomite,DE)由于其物理化学性质稳定,可以作为水源处理材料。DE作为吸附材料,其吸附性能较差,需通过改性增强吸附性能;作为过滤材料,DE自身没有杀菌性能,微生物会在表面大量繁殖。利用氧化石墨烯(graphene oxide,GO)和纳米银(silver nanoparticles,AgNPs)对其进行改性,以期提高其吸附性能和抗菌性能。本论文制备了GO/DE复合材料和AgNPs/GO/DE复合材料,并研究了GO/DE复合材料对亚甲基蓝(methylene blue,MB)的吸附性能;AgNPs/GO/DE复合材料对革兰氏阴性菌—大肠杆菌和革兰氏阳性菌—金黄色葡萄球菌的抗菌性能;利用AgNPs/GO/DE复合材料做一个简易过滤装置用来过滤汾河水,测定过滤水中的铬离子和总磷,并利用过滤水养殖斑马鱼,测定斑马鱼的生化指标。主要研究结果如下:(1)以GO和DE为原料,成功制备了一种吸附材料GO/DE。对GO/DE复合材料进行了一系列的结构表征和形貌测试,表明GO是通过非共价键作用覆盖在DE的表面,而且没有改变DE的结构。(2)将GO/DE复合材料用于对水溶液中MB的吸附。通过实验研究表明GO/DE复合材料用量为0.025 g/mL(GO含量为0.3%)、吸附时间为120 min、pH值为8时,该材料对MB的最大吸附率为99%。同等条件下,当DE的用量也为0.025 g/mL时,其吸附率为63.3%,可见GO提高了DE对MB的吸附性能,也可解决GO难以从水溶液中分离的问题。GO/DE复合材料吸附MB的吸附过程符合准二级动力学方程;通过拟合颗粒内扩散模型得到膜扩散和颗粒内扩散同时发生,颗粒内扩散不是整个过程的唯一速率控制步骤;等温吸附数据符合Freundlich等温吸附模型;热力学参数表明吸附过程是自发且放热的。另外,GO/DE复合材料具有良好的解吸和重复利用性。(3)以AgNPs、DE和GO为原料,制备了一种抗菌材料AgNPs/GO/DE复合材料。对AgNPs/GO/DE复合材料进行了一系列的结构表征和形貌测试,表明GO可将AgNPs牢固地固定在DE上,粒径大约为20-40 nm,测得其银含量为2340 ppm;并且通过表征可得GO与DE之间是通过非共价键作用结合,且AgNPs和GO并未改变DE的结构。(4)将AgNPs/GO/DE复合材料进行抗菌测试。结果表明AgNPs/GO/DE复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有优异的抗菌性能。AgNPs/GO/DE复合材料对大肠杆菌的MBC为5 mg/mL,对金黄色葡萄球菌的MBC为10 mg/mL。通过ICP-MS测得在24小时内从AgNPs/GO/DE复合材料释放到水中的银含量为38-46 ppb,低于世界卫生组织标准中规定的量(<100 ppb)。通过荧光染色和扫描电镜观察与分析得到复合材料将细菌吸附到其表面,然后将细菌杀死。(5)将制备的AgNPs/GO/DE复合材料装到滤柱内,做一个简易过滤装置并对汾河水进行过滤。对过滤出来的水进行铬离子和总磷的测定,并用过滤水养殖斑马鱼。实验结果表明AgNPs/GO/DE复合材料在处理水中铬离子和总磷方面效果十分明显,通过对斑马鱼的蛋白质含量及体内POD、CAT酶活性进行研究,在一定程度上表明了AgNPs/GO/DE复合材料处理后的过滤水与自来水、汾河水对斑马鱼的影响并无显著差异。说明经AgNPs/GO/DE复合材料处理后的过滤水对斑马鱼没有安全性的影响。