恶臭假单胞重组菌YN-2S的聚合物材料固定及其吸附重金属离子的应用研究

发布时间：2023-10-31 18:42

　　重金属离子污染对生态系统和人类健康都造成了严重危害。国内外大量研究与应用实践证明,传统的物理和化学的修复重金属污染的方法通常存在成本高和可导致二次污染等弊端,而微生物吸附法则是具有明显应用潜力的方法。多种微生物细胞与生物质已被证实具有良好的吸附重金属的性能。但是,为实现在流动相、生物反应器或大的污染水体中的吸附,需要对微生物细胞与生物质进行固定化。因此,研究探索具有高效、经济和实用的微生物细胞吸附法成为国内外研究的热点领域之一。本研究首选比较测定了改性的聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚酰胺(Polycarbonate)、聚乙烯(Polyethylene)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)四种有机聚合物材料对恶臭假单胞重组菌YN-2S固定化性能,结果表明改性的聚碳酸酯和重组菌的结合效率为91%,结合效率远大于氨基化修饰的聚酰胺、氨基化修饰的聚乙烯和氨基化修饰的聚对苯二甲酸乙二醇酯。扫描电镜证实氨基化修饰的聚碳酸酯表面固定了大量的重组菌,而氨基化改性的其他三种材料表面重组菌相对较少。研究了pH值、温度、金属离子初始浓度、吸附转数等四个单...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
缩略语表
1. 前言
    1.1 重金属离子的来源和危害
        1.1.1 重金属离子的来源及特点
        1.1.2 重金属离子的危害
        1.1.3 重金属废水的常规处理方法
        1.1.4 我国废弃塑料回收再利用的现状及对策
    1.2 PC、PA、PE和PET的简介
        1.2.1 PA简介
        1.2.2 PC简介
        1.2.3 PE简介
        1.2.4 PET简介
    1.3 恶臭假单胞杆菌及其表面展示金属硫蛋白恶臭假单胞杆菌重组菌YN-2S的功能介绍
    1.4 课题的技术路线图
    1.5 研究的目的和意义
2. 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 菌株
        2.1.2 固定化材料
        2.1.3 培养基
        2.1.4 主要试剂
        2.1.5 金属离子溶液标准液的配置
        2.1.6 主要仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验用菌的处理
        2.2.2 微生物固定化材料的预处理
            2.2.2.1 PA、PC、PE和PET的预处理
            2.2.2.2 PA、PC、PE和PET的表面接枝丙烯酸
            2.2.2.3 固定化材料的氨基化修饰
        2.2.3 不同材料对恶臭假单胞菌的吸附效果
            2.2.3.1 生物材料的制备
            2.2.3.2 菌悬液的制备
        2.2.4 恶臭假单胞重组菌的固定实验
        2.2.5 扫描电镜样品的制备
        2.2.6 固定化恶臭假单胞菌吸附铜离子、锌离子、镉离子实验研究
        2.2.7 吸附重金属离子条件的优化实验
            2.2.7.1 pH值的影响
            2.2.7.2 温度的影响
            2.2.7.3 转数的影响
            2.2.7.4 重金属离子初始浓度的影响
        2.2.8 吸附重金属离子的动力学分析
        2.2.9 金属离子吸附等温线分析
        2.2.10 吸附/解吸附循环实验
        2.2.11 红外光谱(FT-IR)表征
3 结果与分析
    3.1 固定化材料PC、PA、PE和PET的理化性质
    3.2 微生物固定化载体的选择
    3.3 SEM验证
    3.4 吸附金属离子的优化实验
        3.4.1 pH对材料吸附Cu2+、Cd2+、Cr3+三种金属离子的吸附容量的影响
        3.4.2 转速对材料吸附Cu2+、Cd2+、Cr3+三种金属离子的吸附容量的影响
        3.4.3 温度对材料吸附Cu2+、Cd2+、Cr3+三种金属离子的吸附容量的影响
    3.5 金属离子吸附动力学方程分析
        3.5.1 准一级动力学方程拟合
        3.5.2 准二级动力学方程拟合
    3.6 等温曲线拟合
    3.7 吸附解吸附实验
    3.8 傅里叶变换红外表征(FT-IR)
4. 小结和讨论
    4.1 小结
    4.2 讨论
参考文献
致谢



本文编号：3859271