电子穿梭体介导光电子与两株还原菌调控U（Ⅵ）的价态转变机制研究
发布时间：2021-03-25 23:47
随着核能源的快速发展,放射性核素铀造成的环境污染问题显得日益严峻。生物地球化学相互作用在控制铀及其他氧化还原敏感的放射性核素赋存形态和迁移性上起着重要的作用。半导体矿物光电子能够促进微生物生长代谢,调控铀的迁移转化。因此,研究半导体光电子与微生物以及铀价态转变作用机制,对铀污染的治理具有重要指导意义。本文选取锐钛矿与赤铁矿复合矿物、电子穿梭体核黄素（Riboflavin,RF）与蒽醌-2-磺酸钠（Anthraquinone-2-sulfonic acid,AQS）、革兰氏阴性菌腐败希瓦氏菌（S.putrefaciens）与玫瑰色考克氏菌（K.rosea）作为研究对象,利用电化学、界面化学及谱学手段,研究电子穿梭体介导半导体矿物光电子及两株还原菌调控U（VI）迁移转化,探讨半导体矿物光电子与U（VI）价态转变电化学特性、光电子传递动力学,以及电子穿梭体介导光电子、微生物与U（VI）之间电子传递过程、界面传递作用,揭示电子穿梭体介导半导体矿物光电子及微生物对U（VI）的迁移转化机制。论文主要内容及结果如下:（1）本研究采用水热合成法制备锐钛矿、赤铁矿以及α-Fe2O<...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
技术路线图
2）。图2-1 光催化还原Cr(VI)示意图Figure 2-1 6FKH D LF GLDJ D I α-Fe2O3/TiO2photoelectrochemical cell for Cr(VI)photoelectrochemical reduction.2.1.5 分析测试方法（1）Cr(VI)溶液浓度测定本实验依据 GB/T 5750.6-2006，采用分光光度法测定 Cr(VI)离子的浓度[95]。准确取1 ml Cr(VI)待测液于10 ml比色管中，依次加入0.5 ml 0.1 M 盐酸，1 ml 0.1M 二苯碳酰二肼，加入纯水定容至 10 ml 摇匀稳定。采用紫外-可见分光光度计测试 540 nm 处溶液吸光度。（2）扫描电子显微镜表征(SEM)实验采用德国蔡司EVO 18场发射扫描电镜表征制备的α-Fe2O3/TiO2矿物电极形貌。工作电压5.0 KV。（3）X-射线衍射表征(XRD)X射线衍射分析仪(XRD)为荷兰帕纳科;’3H 352型，2θ角为：3~80°，管电压：40 kV，管电流：40 mA
图 2-6 α-Fe2O3/TiO2矿物电极在 0.1 M NaCl 溶液 CV 图 2-6 CV curves of α-Fe2O3/TiO2in 0.1 M Nacl with a sweep rate of 5扫描法(Linear sweep voltammetry，LSV)测试α-Fe2O3/TiO NaCl溶液中光电性能，结果如图2-7所示。从图可以看出照条件下光电性能达到最佳，FT1与FT2性能次之。在偏强度为100 mW/cm2条件下，FT3复合矿物电极光电流达到电极与FT2复合矿物电极光电流分别为：0.60 mA与0.39 TiO2矿物电极光电流为0.14 mA。结合图2-5复合矿物电极TiO2复合电极与TiO2电极相比，拓宽了光谱响应范围，提见光的利用率。FT4复合矿物电极光电性能最差，其光电述图2-4中复合矿物电极的SEM分析，FT4复合矿物电极表聚现象，复合矿物表面积减小了，不利于光生电子的传递T3形成颗粒状和柱状的复合矿物均匀分布在FTO表面，其利于光吸收和光电化学反应发生，所以相同条件下FT3光
本文编号：3100542
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：113 页
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2）。图2-1 光催化还原Cr(VI)示意图Figure 2-1 6FKH D LF GLDJ D I α-Fe2O3/TiO2photoelectrochemical cell for Cr(VI)photoelectrochemical reduction.2.1.5 分析测试方法（1）Cr(VI)溶液浓度测定本实验依据 GB/T 5750.6-2006，采用分光光度法测定 Cr(VI)离子的浓度[95]。准确取1 ml Cr(VI)待测液于10 ml比色管中，依次加入0.5 ml 0.1 M 盐酸，1 ml 0.1M 二苯碳酰二肼，加入纯水定容至 10 ml 摇匀稳定。采用紫外-可见分光光度计测试 540 nm 处溶液吸光度。（2）扫描电子显微镜表征(SEM)实验采用德国蔡司EVO 18场发射扫描电镜表征制备的α-Fe2O3/TiO2矿物电极形貌。工作电压5.0 KV。（3）X-射线衍射表征(XRD)X射线衍射分析仪(XRD)为荷兰帕纳科;’3H 352型，2θ角为：3~80°，管电压：40 kV，管电流：40 mA
图 2-6 α-Fe2O3/TiO2矿物电极在 0.1 M NaCl 溶液 CV 图 2-6 CV curves of α-Fe2O3/TiO2in 0.1 M Nacl with a sweep rate of 5扫描法(Linear sweep voltammetry，LSV)测试α-Fe2O3/TiO NaCl溶液中光电性能，结果如图2-7所示。从图可以看出照条件下光电性能达到最佳，FT1与FT2性能次之。在偏强度为100 mW/cm2条件下，FT3复合矿物电极光电流达到电极与FT2复合矿物电极光电流分别为：0.60 mA与0.39 TiO2矿物电极光电流为0.14 mA。结合图2-5复合矿物电极TiO2复合电极与TiO2电极相比，拓宽了光谱响应范围，提见光的利用率。FT4复合矿物电极光电性能最差，其光电述图2-4中复合矿物电极的SEM分析，FT4复合矿物电极表聚现象，复合矿物表面积减小了，不利于光生电子的传递T3形成颗粒状和柱状的复合矿物均匀分布在FTO表面，其利于光吸收和光电化学反应发生，所以相同条件下FT3光
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