贵金属纳米材料生物还原制备技术的研究进展

综述了国内外利用生物还原技术制备贵金属纳米材料及贵金属催化剂的研究进展,并展望了该研究领域的发展方向.     

高选择性重组菌在含Hg^2＋环境中的生长富集Hg^2＋耦合及其连续处理Hg^2＋废水

研究了在低营养含汞环境中，高选择性汞富集基因工程菌E．coli JM109(表达MerT、MerP汞特异结合转运蛋白和金属硫蛋白MT，该菌简称为M1)的生长富集耦合行为．考察了汞离子浓度、离子强度、络合物、共存金属离子等环境因素对其生长富集Hg^2 耦合行为的影响；并且利用连续操作搅拌槽式生物反应器，实现了对有机废水配伍的含汞废水的连续化处理。     

SBR法处理模拟淀粉废水的工艺条件研究

采用序批式活性污泥法(SBR)处理模拟淀粉废水,研究缺氧时间、曝气时间、温度、进水负荷对处理效果的影响.结果表明,SBR法在室温下就能高效地处理淀粉废水.对于淀粉浓度≤1.0g·L-1、CODcr≤1115mg·L-1的废水,单用完全曝气SBR法就能得到很好的去除效果;随着浓度增大,则需要设置缺氧段,以促进淀粉被水解酸化成小分子有机酸,但缺氧段的设置对CODcr的去除不明显,曝气反应对CODcr的去除起主导作用.缺氧段的长短应由废水性质来决定.用SBR法处理淀粉废水具有较好抗负荷冲击能力和系统稳定性,在进水淀粉浓度高达6.0g·L-1、CODcr达6690mg·L-1时,淀粉去除率为97.3%,CODcr去除率为94.0%,经过1个多月的运行,废水中淀粉去除率和CODcr去除率均保持稳定.     

商用染色机湿式过氧化氢氧化法处理印染废水

印染废水因水量大、色度高、碱性强、有机污染物含量高且成分复杂、含少量有毒物质等特点,一直是国内外难处理的工业废水之一.以实验室研究成果为基础,尝试采用商用染色机CAS-85-4气垫式筒子纱染色机作为反应器,以湿式过氧化氢氧化法处理高浓度染液,寻求适用于此类大型反应器的反应条件,实现一机二用,直接在线处理染色废液.结果表明,较优的处理条件为:pH值为3左右;温度130℃;反应时间为180 min.在此条件下,对于质量浓度为0.5 g/L的活性艳蓝染液,色度去除率高于99.7％,化学需氧量(CODCr)去除率为89.46％,均满足GB 8978-88一级标准.与分散染料相比,活性染料更容易被氧化处理.     

含生物质的水溶性纳米银粉的制备

生物还原法是近年来一种新兴的纳米材料的制备方法,利用生物还原法制备银溶胶时,由于受到生物质分子良好的保护作用,产物具有高分子溶液的性质,极为稳定,采用普通的离心方法无法将其分离回收.因此,采用乙醇或丙酮等有机溶剂来回收银溶胶,真空干燥后制得水溶性纳米银粉,该法具有比盐析法更好的分辨能力,沉淀无需脱盐,简单易行.X射线粉末衍射和透射电镜的表征结果证明,该回收过程中银晶粒基本保持生物还原后的纳米尺度,颗粒水溶性、分散性好;原子吸收分光光度计测试所得纳米银粉中银的质量分数在60%～80%之间.     

高选择性重组菌在含Hg2+环境中的生长富集Hg2+耦合及其连续处理Hg2+废水

研究了在低营养含汞环境中,高选择性汞富集基因工程菌E.coliJM109(表达MerT、MerP汞特异结合转运蛋白和金属硫蛋白MT,该菌简称为M1)的生长富集耦合行为.考察了汞离子浓度、离子强度、络合物、共存金属离子等环境因素对其生长富集Hg2 耦合行为的影响;并且利用连续操作搅拌槽式生物反应器,实现了对有机废水配伍的含汞废水的连续化处理.     

多孔陶瓷和浮石载体固定化重组大肠杆菌表达β-葡聚糖酶

分别以多孔陶瓷和浮石为载体吸附法固定重组大肠杆菌(Escherichia coli JM 109-pLF3)表达β-葡聚糖酶.研究了载体量、转速、温度、pH等条件对固定化细胞产酶的影响.结果表明,以多孔陶瓷和浮石为载体固定化细胞发酵可以大大提高产酶效率,二者均可有效吸附重组大肠杆菌,发酵液的酶活分别达到97 U/mL和73 U/mL,比悬浮液体发酵提高了2~3倍;载体量、转速、温度对产酶的影响较大,多孔陶瓷和浮石的最佳装载量分别为20 g/100 mL培养基和8g/100 mL培养基,最佳转速为200 r/min,最佳培养温度为37℃;发酵液pH值对细胞产酶的影响较小,pH值6.0~8.0之间发酵液的酶活力变化不大.重复批次发酵结果表明,固定化发酵具有良好的重复使用能力,在连续10批次实验中,多孔陶瓷载体和浮石载体固定化发酵的酶活力分别不低于91 U/mL和72 U/mL.     

催化氧化法生产α-Fe2O3新工艺

以高纯铁矿粉及伴生铁矿粉为原料,研究出一条通过催化氧化法生产电子工业用的高品位α－Fe2O3新工艺路线。经检验,产品的化学成分及磁学性能,均可达到软磁铁氧体电子器件的要求（α－Fe2O3≥98%,SiO2≤0.2%)。与传统的亚铁盐湿法工艺相比,具有工艺流程短、成本低、无污染等明显优点,其经济、环境及社会效益十分明显,工业化推广前景良好。     

利用基因工程菌去除电解废水中的汞离子

利用构建的基因工程菌生物富集真实电解废水中的汞离子。电解废水中除含有2.58mg/L的汞离子外，还含有十种以上的其它成分，且pH值为9．6。实验表明，与重组菌对只含汞离子的实验室模拟废水的处理结果比较，电解废水中其它组份的存在意外地增大了重组菌富集汞离子的作用速率，但同时却使细菌的最大汞富集是降低了30％。废水pH的变化对重组菌的汞富集行为影响很小，说明该基因工程菌能在很宽的pH范围内有效地富集汞。实验还考察了EDTA及离子强度对富集行为的影响。     

龙眼多糖提取工艺的研究

为了充分开发福建的龙眼资源,本文作者对龙眼多糖的提取工艺进行了研究.该多糖粗品是龙眼经乙醇乙醚混合物脱脂2 h,水提取,乙醇沉淀后,通过Sevag法除蛋白后获得.实验结果表明龙眼多糖的最佳制备条件是温度80℃,时间6 h,搅拌速度180 r/min,乙醇最佳浓度为70%.采用苯酚-硫酸分光光度法于490 nm检测,100 g干龙眼多糖得率为0.94%.