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氨基酸和聚胺酸修饰面包酵母的表面,能提高面包酵母对水中污染物的吸附能力,并表现出选择性特征,研究了四种不同的修饰方法对面包酵母改性。用FTIR、XPS、电子显微镜对修饰产物进行了表征,考察了时间、温度、pH值、浓度等因素对吸附性能的影响,以及修饰菌对水体污染物的吸附机理,研究了修饰产物的再生能力。1.用交联剂戊二醛对面包酵母修饰,随着戊二醛用量的增加,交联酵母的聚集越来越明显,戊二醛用量为1.0%交联的酵母,对Cd2+的吸附能力最好,选定该值为交联剂加入量。室温下,吸附反应在pH6.0~7.0时30min即可达到平衡,过程符合Langmuir吸附等温模型,对Cd2+最大吸附量为8.59mg·g-1,较修饰前提高了2.16倍。2.50℃的无水环境中,将均苯四甲酸二酐和精氨酸反应形成的长链聚胺酸,接枝到戊二醛交联过的面包酵母表面,对其碱化处理,产物称为聚胺酸修饰酵母(Ⅰ)。红外、XPS及显微镜表明聚胺酸已接枝在面包酵母表面,并证实修饰反应在菌表面的羟基和聚胺酸之间。聚胺酸修饰酵母(Ⅰ)对重金属离子Ni2+、Pb2+的吸附实验表明,修饰酵母在pH5.0~6.0时具有较强的吸附能力,吸附反应30min达平衡,用Langmuir和Freundlich吸附等温方程拟合所得线性相关系数判定,吸附过程更符合Langmuir模型,聚胺酸修饰酵母(Ⅰ)对Ni2+、Pb2+的最大吸附量分别为49.78、202.8mg·g-1,是交联酵母的9.80、10.7倍。再生的修饰酵母吸附量减少低于10%,每次Pb2+的去除率均在90%以上,对模拟金属废水中Ni2+、Pb2+的去除率都大于90%。3.将碱性氨基酸-精氨酸用戊二醛修饰在面包酵母表面,XPS谱和显微镜表明精氨酸已修饰在面包酵母表面。修饰反应并未改变面包酵母的外貌形状,只是将多个细胞聚集在一起。修饰酵母对阴离子染料日落黄和柠檬黄的吸附实验表明,体系为自发的吸热反应,吸附量随体系pH的降低、时间的增加、染料浓度的增加、温度的升高而增大。25℃,pH2.0时修饰酵母对日落黄和柠檬黄的吸附量为362.8和269.3mg·g-1。pH5.0~6.0时,吸附反应在40h达到平衡,对日落黄和柠檬黄的吸附反应参数v0分别从10.45、16.01提高到了65.6、86.6mg·g-1·h-1;吸附过程符合Langmuir模型,对日落黄和柠檬黄的最大吸附量分别为146.4、107.1mg·g-1;25℃时,吸附反应的ΔG°分别为-4.70和-5.11KJ·mol-1。化学吸附在体系占主导地位,吸附可能发生在带正电的精氨酸侧链的极性δ-胍基与带负电荷的发色基团之间。4.聚胺酸修饰面包酵母(Ⅱ)的XPS谱表明,修饰反应是发生在面包酵母表面的羟基和聚胺酸上的酐基之间,反应后在酵母表面增加了大量的羧基和氨基。SEM在不同放大倍数下对面包酵母修饰后形貌表征证明,此修饰方法对产物吸附剂的表面影响不大。用滴定法测得单位重量的修饰酵母表面羧基和氨基的数量为1.36和0.7mmol·g-1。对碱性染料碱性品红和亚甲基蓝的吸附结果表明,在pH4.0~11.0,酸度对吸附量的影响较小,吸附反应分别在40、20min达到平衡,过程符合Langmuir模型,最大吸附量分别为335.9、694.2mg·g-1,此吸附反应为吸热反应,且离子强度增加会降低吸附量。聚胺酸修饰面包酵母(Ⅱ)可同时吸附碱性品红和亚甲基蓝。在碱性染料罗丹明B干扰下,可选择性吸附亚甲基蓝,吸附率达到96.0%。