微生物对溶液中碘离子的吸附行为与机理探究

发布时间：2020-08-10 13:30

【摘要】：近年来，我国核电站的兴建带来了越来越多核废料处理的问题。I131是放射性碘同位素，也是核电站排放的核废料中常见的放射性核素。本课题选用面包酵母菌和大肠杆菌，观察其对溶液中I-的生物吸附行为，并对其吸附机理进行研究探讨。本实验观察了作用时间、菌体投放剂量、溶液初始pH值、温度、干扰因子以及溶液初始碘离子浓度对生物吸附剂的吸附行为的影响。实验结果显示，面包酵母菌和大肠杆菌对I-的吸附是一个快速的过程，分别在60min、20min左右达到吸附平衡。实验数据符合准一级、准二级动力学模型和Langmuir、Freundlich等温模型，说明在吸附过程中存在物理作用和化学作用；通过Langmuir模型，计算得出面包酵母菌和大肠杆菌对溶液中I-的吸附量的理论最大值分别为0.1207mmol g1and0.0372mmol g1。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析发现面包酵母菌和大肠杆菌细胞壁上的羧基，氨基，酰胺和羟基参与了对I-的化学吸附过程。扫描电子显微镜（SEM）分析发现吸附I-后，面包酵母菌和大肠杆菌都出现菌体细胞褶皱的现象。说明面包酵母菌和大肠杆菌有望成为处理核工业排放的放射性废水中的放射性碘同位素的生物吸附剂，为处理放射性废物提供了一种经济有效的治理方法。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TL941
【图文】：

图 4. 1 面包酵母菌细胞壁的结构杆菌的细胞结构：细胞结构一般包括细胞壁、细胞膜、内含物、拟核、核糖体、细胞质等细菌和革兰氏阴性细菌两种，这两种细菌的细胞壁的结构不同。菌是革兰氏阴性细菌的代表，其细胞壁就是典型的革兰氏阴性菌细胞壁

图 4. 2 大肠杆菌细胞壁的结构细胞壁除了起到保护细胞、维持细胞形貌的作用，细胞壁上的复杂有结合溶液中离子的功能，这种功能与细胞壁上官能团的类型、与细胞壁表面的孔径大小和细胞壁结构的空隙率有关。

吸附碘离子前面包酵母菌的FTIR红外光谱图

【参考文献】

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本文编号：2788141