铁纳米线杀菌选择性及还原菌/氧化铁晶面依赖的反应机理研究

发布时间：2021-02-19 17:13

　　21世纪以来,经济的发展使人们生活水平有了很大进步,各种企业、工厂的发展加剧了对环境的污染,而环境污染又直接影响国民身体健康。我国人口增长过快,生活污水和工业废水的任意排放逐渐增多,水资源污染日益加剧,我国淡水资源又非常短缺,这无疑给国家发展和人民饮水带来了严重的负担。污水质量检测、饮用水质量检测成为科学研究的目标。有效合理的对污水进行净化处理成为环境工作者研究的热点。因纳米零价铁粒径小,还原电位低,表面积大等优点在水环境污染处理中取得了广泛运用。本文研究了纳米零价铁Fe@Fe2O3对两种细菌即大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的制毒效应和杀菌机理。首先利用FeCl3·7H2O和NaBH4在常温常压条件下合成具有核壳结构铁纳米线Fe@Fe2O3,取用不同浓度的铁纳米线Fe@Fe2O3对两种细菌进行处理,经不同时间处理后,利用固体平板计数的方法记录两种细菌的存活数量。其次,通过活性氧物种捕获实验,验证了体系中起杀菌作用的主要活性氧物种为H202；通过外加H202的方法进一步探究杀灭金黄色葡萄球菌所需活性氧物种H202的浓度；并对经过铁纳米线Fe@Fe2O3处理的两种细菌分别进行了SEM表征,进一步... 

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 我国水污染现状
        1.1.1 水体中有机物污染
        1.1.2 水体中无机污染物
    1.2 水体中微生物污染
        1.2.1 水体中细菌污染物
    1.3 水体中微生物污染的危害
    1.4 水体中污染物处理方法
        1.4.1 现有水体微生物污染处理技术的局限性
    1.5 纳米材料
        1.5.1 纳米材料的发展和应用
    1.6 纳米铁
        1.6.1 零价纳米铁
        1.6.2 纳米氧化铁
    1.7 本文的选题思路和主要内容
第二章 ROS依赖的选择性杀菌及其机理的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
2O₃核壳结构纳米线的制备">        2.2.3 Fe@Fe₂O₃核壳结构纳米线的制备
        2.2.4 细菌菌液的制备
2O₃纳米线对细菌的杀灭效应实验">        2.2.5 不同浓度Fe@Fe₂O₃纳米线对细菌的杀灭效应实验
        2.2.6 细菌数目的测定实验
        2.2.7 羟基自由基测定
        2.2.8 双氧水含量的测定
        2.2.9 溶液中亚铁离子和三价铁离子含量的测定
        2.2.10 体系中的活性氧物种的测定
2+和H₂O₂对细菌存活率的测定">        2.2.11 外加Fe²⁺和H₂O₂对细菌存活率的测定
2O₃处理过的细菌SEM测定">        2.2.12 经Fe@Fe₂O₃处理过的细菌SEM测定
2O₃处理过的细菌DNA测定">        2.2.13 对经Fe@Fe₂O₃处理过的细菌DNA测定
    2.3 结果与讨论
2O₃核壳结构纳米线的SEM表征">        2.3.1 Fe@Fe₂O₃核壳结构纳米线的SEM表征
2O₃核壳结构纳米线的XRD表征">        2.3.2 Fe@Fe₂O₃核壳结构纳米线的XRD表征
        2.3.3 细菌数目的测定
2O₃对不同种类细菌的杀灭作用">        2.3.4 Fe@Fe₂O₃对不同种类细菌的杀灭作用
        2.3.5 活性氧物种的测定
        2.3.6 铁含量测定
2+对金黄色葡萄球菌存活率的影响">        2.3.7 外加Fe²⁺对金黄色葡萄球菌存活率的影响
        2.3.8 捕获实验测定
2O₂对金黄色葡萄球菌存活率的影响">        2.3.9 外加H₂O₂对金黄色葡萄球菌存活率的影响
        2.3.10 溶液pH对细菌数目的影响
        2.3.11 延长反应时间对细菌数目的影响
        2.3.12 细菌DNA分析
        2.3.13 细菌SEM分析
    2.4 本章小结
第三章 晶面依赖的纳米结构氧化铁与铁还原菌作用机理
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 培养基的配制
        3.2.4 菌悬液制备
        3.2.5 不同形貌铁氧化物的制备
        3.2.6 铁氧化物还原实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 体系中细菌含量的测定
        3.3.2 体系中二价铁离子和总铁含量的测定
        3.3.3 样品的SEM表征
        3.3.4 样品的XRD表征
        3.3.5 样品的XPS表征
        3.3.6 样品的HRTEM表征
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国农村生态环境保护现状与对策分析[J]. 李祥余.  绿色科技. 2015(11)
[2]我国海岸带水污染现状及其修复[J]. 孙韶玲,盛彦清.  科学. 2015(03)
[3]农村地区水污染现状与对策[J]. 王世健.  佛山陶瓷. 2015(04)
[4]地表水重金属污染监测现状与对策[J]. 陈金霞.  有色金属文摘. 2015(02)
[5]Bi2WO6催化剂的合成及光催化性能的研究[J]. 郭丹,赵彬侠,高美莉,刘雪松,陈蓉,王蒙.  功能材料. 2015(03)
[6]人工复合土层去除再生水中微量有机污染物的研究进展[J]. 向熙,李淼,刘翔,丁国玉.  环境污染与防治. 2014(10)
[7]我国水污染现状[J]. 许嘉宁,陈燕.  广东化工. 2014(03)
[8]我国城市水安全现状与对策[J]. 仇保兴.  给水排水. 2014(01)
[9]浅析中国矿产业废水污染现状与对策[J]. 李凌静.  资源节约与环保. 2013(11)
[10]纳米技术在水处理中的应用研究[J]. 张艳奇,朱友利.  材料导报. 2012(S2)

硕士论文
[1]分子氧对Fe@Fe2O3核壳结构纳米线去除水体中腐殖酸和六价铬的影响[D]. 吴昊.华中师范大学 2014



本文编号：3041431