Mariannaea sp.HJ合成金纳米颗粒的特性研究
本文关键词：Mariannaea sp.HJ合成金纳米颗粒的特性研究
【摘要】：近年来,金纳米颗粒(AuNPs)的生物合成技术作为前沿的跨学科研究领域,具有原料来源广泛、反应条件温和、有毒副产物少等优势,受到了研究者的广泛关注。生物合成的AuNPs因富含多种生物活性分子而表现出良好的分散性、稳定性、生物相容性以及独特的物理化学特性,在医学成像、药物运输、航空航天和食品检测等领域拥有广阔的应用前景。目前,生物合成AuNPs的研究仍存在许多问题,如生物资源开发不充分,合成反应速率低、AuNPs形貌难以调控,以及AuNPs在污染物催化降解中的应用研究较少等。因此,还需要开发新颖的AuNPs合成菌株资源,优化合成条件,探索生物合成AuNPs在污染物催化降解领域的应用,以期为生物合成AuNPs的开发和应用提供理论基础。本研究从大连春柳河污水处理厂二沉池的活性污泥样品中分离得到一株新颖的丝状菌株HJ,通过26SrRNA基因序列分析表明,菌株HJ与马利亚霉属(Mariannaea sp.)的序列同源性达到99%,因此鉴定为马利亚霉属,其GenBank登录号为KJ330204。该菌株于2014年12月04日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC No.10030。菌株HJ在马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)培养7天后,菌落直径可达3.2-3.8 cm,分生孢子呈椭圆或纺锤形。菌株HJ适宜的生长温度为30℃,pH为7,并且低浓度(0.5 mM)的金属离子如Sn2+、Co2+、Ni2+等对菌株的生长无明显的抑制作用。此外,菌株HJ能够耐受红霉素、氯霉素、四环素等多种抗生素。菌株HJ可以有效地还原Au3+合成AuNPs,其合成AuNPs的最适条件为pH 7、温度30℃、Au3+浓度2.0 mM,此条件下Au3+的还原率可达87.1%。通过UV/Vis、TEM以及XRD等表征分析表明,菌株HJ合成的AuNPs为面心立方晶体结构,粒径分布5-90n1n,有球形、菱形、六边形、三角形等多种形貌。利用菌株HJ制备的AuNPs具有良好的催化性能,能高效催化多种硝基类化合物(如-4-硝基苯酚、3-硝基苯酚、2-硝基苯酚等)和偶氮染料(酸性红B、活性红K-2BP、弱酸性红GRS等)完全还原,在污染物治理领域具有潜在的应用价值。
【关键词】：马利亚霉属 金纳米颗粒 生物合成 催化还原
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ131.23;X703
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 绪论9-24
- 1.1 生物合成纳米材料概述9-10
- 1.2 生物合成AuNPs的进展10-17
- 1.2.1 细菌、放线菌合成AuNPs12-14
- 1.2.2 真菌合成AuNPs14-15
- 1.2.3 植物及其提取物合成AuNPs15-17
- 1.2.4 病毒合成AuNPs17
- 1.3 生物合成AuNPs机制及调控17-21
- 1.3.1 生物合成AuNPs机制17-19
- 1.3.2 AuNPs合成的调控19-21
- 1.4 生物合成AuNPs的应用21-22
- 1.5 本论文研究内容及意义22-24
- 1.5.1 研究背景22
- 1.5.2 研究内容22-23
- 1.5.3 研究意义23-24
- 2 菌株HJ的分离鉴定及其特性研究24-35
- 2.1 材料与方法24-28
- 2.1.1 实验材料24-26
- 2.1.2 实验方法26-28
- 2.2 结果与讨论28-33
- 2.2.1 菌株HJ的形态特性28
- 2.2.2 菌株HJ的26S rRNA基因序列分析28-30
- 2.2.3 菌株HJ的生长曲线30-31
- 2.2.4 温度对菌株生长的影响31
- 2.2.5 初始pH对菌株生长的影响31-32
- 2.2.6 金属离子对菌株生长的影响32-33
- 2.2.7 菌株HJ对抗生素的广谱抗性33
- 2.3 本章小结33-35
- 3 菌株HJ合成金纳米颗粒的特性及其应用35-50
- 3.1 材料与方法35-37
- 3.1.1 实验材料35-36
- 3.1.2 实验方法36-37
- 3.2 结果与讨论37-49
- 3.2.1 AuNPs的生物合成过程37-38
- 3.2.2 AuNPs合成条件的优化38-40
- 3.2.3 AuNPs的表征40-42
- 3.2.4 AuNPs催化还原硝基类化合物42-45
- 3.2.5 AuNPs催化还原偶氮染料45-49
- 3.3 本章小结49-50
- 结论50-51
- 参考文献51-58
- 附录A 菌株HJ的26S rRNA基因序列58-59
- 攻读硕士学位期间发表学术论文情况59-60
- 致谢60-61
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