长链烷烃降解菌生长条件优化及降解特性研究

采用微生物学方法,从俄国生物制剂Ленойл中筛选出一株可降解长链烷烃的优势菌株,该菌株可利用柴蜡碳源为唯一碳源和能源.通过对该菌株在不同温度、pH,以及不同柴蜡碳源初始浓度下的生长量和柴蜡碳源降解率的研究,确定该菌株的最适生长温度为10℃,最适pH为7.6,可在柴蜡碳源初始浓度可达2000 mg/L的培养基中生长并有较强的柴蜡碳源降解能力.在10℃、pH为7.6、培养基体积25 mL、接种量为10％ （v/v）、摇床转速在170rpm的条件下,培养6d后可使400 mg/L的柴蜡碳源降解率达87％以上,可用作长链烷烃污染的微生物修复领域.     

pH值对Fe(Ⅱ)还原处理含铬废水的影响及动力学研究

化学还原/沉淀法是处理含铬废水的经典工艺,而亚铁Fe(II)是常用的还原剂。优化选择还原反应的pH值条件是提高反应速率和处理效果的关键环节。本文首先利用化学模拟软件Visual MINTEQ对不同pH值条件下Fe(II)还原Cr(VI)反应体系反应物和生成物的形态分布以及反应机理进行了理论分析,然后通过实验考察了pH值在1.5~7.0范围Fe(II)还原Cr(VI)的反应速率及其反应动力学。结果表明,当pH值在1.5~4.0时,反应速率随着pH值的升高而降低;当pH值在4.0~7.0时,反应速率随着pH值的升高而升高;pH值在4.0左右时,反应速率最小。在实际处理含铬废水过程中,酸性条件(pH=2.0~3.0)和中性偏酸性条件(pH=6.0~7.0)下利用Fe(II)还原处理含铬废水均有较快的反应速率和较好的处理效果。     

固定化小球联合动态反应器还原水中Cr(Ⅵ)

利用包埋法将耐铬菌株——柠檬绿木霉NG01孢子固定在PVA-SA-PDA小球内,在此基础上设计动态反应器,分别探究了固定化NG01小球以及不同反应条件下动态反应器还原Cr(Ⅵ)的性能。研究结果表明,制备的固定化NG01小球直径为2～5 mm,球体完整性较好,内部孢子具有活性;固定化NG01小球对Cr(Ⅵ)的还原能力远高于游离菌体,处理50 mg·L~(-1)的Cr(Ⅵ)废水可重复利用17次以上;在反应温度30℃、 pH 8和水力停留时间5 d时,动态反应器对Cr(Ⅵ)的还原率高达97.73%。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌培养及其影响因素

研究了温度、pH值、溶氧量(以转速表征)、金属离子浓度等因素对氧化亚铁硫杆菌的生长状况及体内ATP酶活力的影响,确定了最适的培养条件.通过对比培养前与培养后微生物扫描电镜(SEM),探讨环境胁迫对微生物表面形貌和菌体生长的影响.结果表明,初始pH 2.0,温度30℃,转速150r/min,氧化亚铁硫杆菌培养60h,酶的活性较高,其中最大值为2.8U/mL,金属离子Zn2+、Cu2+、Mg2+会降低微生物ATP酶的活性,当Zn2+浓度小于0.03mol/L,Cu2+浓度小于0.08mol/L,Mg2+浓度小于0.04mol/L时,对微生物的抑制作用不明显.初始pH=2.0,温度30℃,转速150r/min,培养嗜酸氧化亚铁硫杆菌,与对照菌株相比,菌体形状大小没有明显变化,菌体数量显著增加,菌体表面有生物膜形成.     

低温高效苯酚降解菌的筛选及降解特性的研究

利用微生物学的方法,从哈尔滨工业大学下水道活性污泥中筛选出一株可降解苯酚的优势菌株,此菌株可利用苯酚作为唯一碳源和能源.通过对这种菌株在不同温度、pH,以及不同苯酚浓度下的生长和苯酚降解情况的考察,确定了这种菌株的最适生长温度为10℃,最适pH为7.5,最大可降解苯酚浓度为3000 mg/L并且具有较强的苯酚降解能力,在10℃、pH值为7.5、装液量为50 mL、接种量15%、摇床振荡速度160 r/min的条件下,反应48 h后可使500 mg/L的苯酚降解率达98%以上.     

木聚糖酶产生菌固体发酵条件的初步研究

木聚糖酶产生菌 (Aspergillusniger) 1 - 1 3菌株以白酒丢糟作为碳源进行固体发酵生产木聚糖酶 .采用单因素搜索对其最适产酶的氮源和发酵条件进行优化 ,结果表明 :添加的最适氮源为硫酸铵 ,最适加入量为 1 6% (以白酒糟干质量计 ) ;最适产酶发酵条件 :温度为 30℃ ,初始含水量为 5 5 % ,接种量为 1mL菌悬液 (浓度为 7× 1 0 7个 /mL)接种到 1 0 g固体培养基中 .在此优化条件下培养 72h ,木聚糖酶活力可达最高为 370IU/ g酒糟粉     

海泡石负载Fe/Ni去除对氯硝基苯的还原途径及温度与pH的影响

针对零价铁易团聚、氧化和钝化的缺陷,选用海泡石为载体、过渡金属镍为催化剂,制备了一种克服以上缺陷的海泡石负载铁镍复合材料(用Fe/Ni-SEP表示),研究了该材料还原水中对氯硝基苯的还原途径、机制及pH与温度的影响。研究结果表明,在30℃下用2 g·L~(-1)投加量的Fe/Ni-SEP去除初始浓度为10 mg·L~(-1)的对氯硝基苯溶液,120 min时有94.3%的对氯硝基苯被还原成苯胺。去除过程符合L-H模型,说明去除为还原与吸附的协同作用,其中k_1?k_2,因此吸附为速率决定步骤。还原途径与去除机制为:Fe/Ni-SEP中零价铁作为电子供体将硝基还原为胺基,金属镍将零价铁的腐蚀产物H_2转化为活性氢,活性氢作用于苯环上的C-Cl键,使对氯苯胺加氢脱氯变成苯胺。升高温度加快了传质速率,且利于反应物越过能垒,使反应速率加快。pH为3～7时,利于发生还原脱氯反应。     

一株纤维素降解菌的分离、鉴定及降解特性初步研究

从长沙宁乡灰汤温泉附近的水样中分离获得1株具有较强纤维素降解能力的菌株,命名为NX1-1,该菌株最适生长温度为40℃,最适生长pH5.0~8.0.菌株形态学以及ITS rDNA和28S rDNA D1/D2序列分析的鉴定结果表明,该菌株属于Aspergillus fumigatus这个种.对该菌株产酶特性进行了初步研究,最适产酶条件为:氮源(NH4)2SO4,接种量10%,40℃,初始pH6.0,培养60~96 h.     

紫外光协助过氧化氢耦合高铁酸钾降解活性艳红X-3B的研究

应用紫外光协助过氧化氢联合高铁酸钾处理活性艳红X-3B模拟染料废水。考察了紫外光(UV)、p H值、高铁酸钾(K_2FeO_4)投加量、过氧化氢(H_2O_2)浓度和反应温度等因素对活性艳红X-3B去除率的影响。结果表明,H_2O_2浓度为0.5 mmol·L-1、K_2FeO_4投加量为0.1 mmol·L-1、pH值为3.0、反应温度为25℃、反应时间为60 min时,活性艳红X-3B降解率可达84.39%,是单独使用0.1 mmol·L-1高铁酸钾时去除率(39.32%)的2.15倍。这主要是由于在p H值为2.5~3.0时,K_2FeO_4和H_2O_2具有协同作用,K_2FeO_4反应产生的Fe3+、Fe2+能与H_2O_2进一步反应,起到了类芬顿的效果。利用UV协助H_2O_2/K_2FeO_4体系,UV的照射能够进一步加快X-3B降解的速率,对X-3B的降解率比H_2O_2/K_2FeO_4体系提高了1.82%,推测原因是UV加快了H_2O_2/K_2FeO_4体系中Fe3+/Fe2+的循环,进一步促进HO·的产生,使反应效果提升。     

多金属氧酸盐(P_2W_(17)Fe)水溶液的电化学及电催化性质研究

采用循环伏安法,研究了多金属氧酸盐[P2W17O61(FeⅢ·OH2)]7-(简写为P2W17Fe)水溶液的电化学和电催化性质.结果表明,在-0.5～0.15 V的电位区间内,P2W17Fe呈现了一对单电子和两对两电子的准可逆氧化还原峰,分别归因于铁和钨氧的电子转移过程.催化活性实验显示,在酸性溶液中该物质对H2O2,IO3-,BrO-和ClO-的还原反应具有良好的催化作用.     

玉米秸秆乳酸发酵残渣制取饲料的研究

以玉米秸秆乳酸发酵残渣为研究对象,探讨其酵母发酵制取饲料的可行性.通过菌种对比实验,选取啤酒酵母为最优发酵菌种.探讨了发酵时间、温度、初始pH、接种量及氮源、碳源等因素对酵母发酵的影响.结果表明最佳发酵条件为温度35℃,初始pH为6.0,接种量10%,发酵24h.若添加由2:1的尿素和硫酸铵构成的0.35%的氮源及30%糖蜜为碳源.可使粗蛋白含量由发酵前的9.2%提高到发酵后的14.5%,提高幅度为57.6%.而该残渣饲料的粗纤维含量降低,可作为较好的牛羊饲料.     

香菇紫金Ⅰ号产木聚糖酶固体发酵条件及酶学性质研究

以啤酒糟作为主要原料,以香菇紫金Ⅰ号为菌种进行木聚糖酶发酵研究,通过单因素和正交试验确定最佳培养基组分及其配比,并对其粗酶的酶学性质进行了研究.结果表明:最适合的固态发酵培养条件为:碳源为啤酒糟:玉米芯:麸皮=6∶2∶2,1.5％的酵母膏作为氮源,pH为5是最适反应,三角瓶装装瓶量为5 g/125 mL,25％的接种量,为期8d的培养,1∶3.2的料水比.粗酶液的最适反应温度为50℃,最适pH为5,相对酶活在30～60℃范围内仍保持在80％以上,适应的温度范围较宽.     

动态吸附法制备非均相芬顿反应催化剂及其脱色效果研究

以树脂D072为载体,采用动态吸附法负载Fe2+,制备了非均相芬顿反应催化剂,并通过单因素实验确定了动态吸附法制备非均相芬顿反应催化剂的最佳吸附条件。结果表明:Fe2+溶液初始浓度2 000 mg.L-1、pH=4和反应时间为40 min时D072负载Fe2+的平衡吸附量为113.6 mg.g-1(干)。D072对Fe2+的动态吸附符合Thomas模型,KTH为7.55×10-2mL.min-1.mg-1。通过吸附前后树脂D072表面SEM形貌比较发现,D072表面没有明显的裂纹。可见,动态吸附法能够避免催化剂的磨损。以D072为载体的非均相芬顿反应催化剂静态法对三种模拟染料废水脱色率达到97%。     

双杂原子Fe-Co-β沸石的合成、表征及催化苯乙烯氧化反应

采用水热合成法在Si O2-Fe2O3-Co O-(TEA)2O-H2O-NH4F体系中合成了Fe-Co-β沸石,运用X射线衍射、红外光谱、固体紫外可见漫反射光谱、差重-热重分析和扫描电镜等技术对所合成的沸石进行了表征,探讨了影响Fe-Co-β沸石合成的因素,考察了Fe-Co-β沸石对H2O2氧化苯乙烯反应的催化活性.结果表明,按化学组成(物质的量比)n(Si O2)∶n(Fe2O3)∶n(Co O)∶n[(TEA)2O]∶n(H2O)∶n(NH4F)=60∶(0.25~0.5)∶(1.0~3.0)∶(15~18)∶(650~750)∶(30~45)配制初始反应混合物,晶化温度140℃,晶化时间11 d,可以制备出结晶良好的Fe-Co-β沸石.所得Fe-Co-β[Si/(Fe+Co)=24]沸石在H2O2氧化苯乙烯的反应中表现出良好的催化活性,在最优反应条件下,苯乙烯的转化率约为92.6%,苯甲醛和苯乙醛的选择性分别约为71.4%和28.6%.     

热处理对纳米复相NdFeB非晶合金的结构与磁性能影响

采用单辊快淬法制备NdxFe84-xB16(x=4,6,8,10)合金,选取磁性能最好的Nd10Fe74B16合金为研究对象,采用特殊的退火工艺对其进行热处理.探索Nd10Fe74B16合金最佳热处理温度及最佳热处理温度时合金的结构与磁性能.利用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)表征合金的结构,利用振动样品磁强计(VSM)测量合金的磁性能.结果表明Nd10Fe74B16合金在快淬速率为40 m/s时形成非晶合金,且淬态时矫顽力高于NdxFe84-xB16(x=4,6,8)合金:Hci=309.94 kA/m.Nd10Fe74B16合金最佳热处理温度为700℃.700℃退火后,Nd2Fe14B和α-Fe相析出且晶粒尺寸均小于40 nm,具有优异的磁性能:Hci=604.6 kA/m,Mr/ Mr=53.6%.     

烃降解菌HL-6的分类鉴定、降解性能及应用研究

从新疆油田石油污染土壤中分离到一株烃降解细菌HL-6,经生理生化实验和分子生物学方法初步鉴定为红球菌(Rhodococcussp.).研究表明,利用乙醇无机盐培养基培养液体种子是适宜的,菌体浓度可达108CFU/mL.在以柴油为唯一碳源的无机盐培养基中,25℃振荡培养3d,烃降解率达到78.5%.该菌降解烷烃的范围很广泛,对C11~C36均有不同程度的降解.将乙醇制备的种子液与沸石按照2∶1的比例制备成固体菌剂加入以柴油为唯一碳源的无机盐培养基中进行25℃振荡培养7d,同时与以相同菌浓液体菌剂接种的降解情况进行对照,最终降解率液体菌剂达到82.8%,固体菌剂达到74.6%.固体菌剂和液体菌剂可分别用于海洋滩涂和土壤石油污染的生物修复研究.     

[Bu4N]28[(PW11O39FeⅢ)6FeⅡ(CN)6]·13H2O的合成,表征及磁性研究

在Na4PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)·11H2O,K4Fe(CN)6和Bu4NBr的混合水溶液中,合成了一个新的类普鲁士蓝杂多化合物[Bu4N]28[(PW11O39FeⅢ)6FeⅡ(CN)6]·13H2O,并通过元素分析、差热-热重、红外光谱、紫外光谱等分析手段对其进行了表征.分析结果表明,在该化合物中,PW11O39FeⅢ(H<,2O)4-的配位水分子被氰基取代,形成以FeⅡ为中心的类似于普鲁士蓝的八面体结构单元FeⅡ-[CN-FeⅢPW11O39]6-磁性研究表明,该化合物为反铁磁性物质,在3.44K以上,其表现为铁磁性,磁化率随温度的下降而升高,居里常数为4.469 cm3Kmol-1外斯常数为-0.05(3)K,g因子为2.02.在3.44K以下,其表现为反铁磁性.磁性随温度的下降而降低.     

伯胺N_(1923)萃取光度法测定微量稀土元素

伯胺N_(1923)在低酸度下可以定量地从硫酸溶液中萃取富集微量稀土,在用硫—磷酸分解矿样后不必转型即可萃取,有机相中加入显色剂时可以直接作萃取光度测定,方法简便准确。当用偶氮氟膦Ⅲ作显色剂时,摩尔消光系数可达1.85×10~5(在三氯甲烷中)与2.31×10~5(苯中)。二元混合物试验说明在所采取的条件下,等摩的Th~(4 ),10倍量的UO_2~(2 )、Zr~(4 ),100倍量的Fe与Sc有干扰。Fe可在萃取时加抗坏血酸还原除去。UO_2~(2 )、Th、Zr量大时可用二癸胺预先萃取分离,少量的Th可在显色时加TTHA掩蔽。分析了三个矿样,测定的结果与标准草酸法所得结果相较,其精度和准确度均令人满意。本法适用于矿石中微量稀土元素的测定。     

(0.94-y)Na_(0.5)Bi_(0.5)TiO_3-0.06BaTiO_3-yBiFeO_3陶瓷的制备与性能

利用传统工艺制备了(0.94-y)Na0.5Bi0.5Ti O3-0.06Ba Ti O3-y Bi Fe O3无铅压电陶瓷。研究了在Ba Ti O3定量的情况下,Bi Fe O3对陶瓷的热学性质、结构、介电性能及铁电性能的影响。实验结果表明,陶瓷粉料在700℃左右合成反应基本完成,得到了较适宜的烧结温度;所制备的陶瓷均为单一的钙钛矿结构;Bi Fe O3的掺杂量为0.02时,陶瓷样品的机电耦合系数Kp、机械品质因数Qm都取得最大值,此时介点损耗tanδ(10k Hz)也比较低。     

动力学光度法测定水中痕量氟

利用氟离子对H_2O_2—Fe(Ⅲ)—二苯胺磺酸钠催化反应体系的抑制作用,提出了一种测定痕量氟的动力学方法.在F~-含量为0～0.95μg·mL~(-1)范围内,1g(Am/Ai)(Am,Ai分别为非抑制反应和抑制反应体系的吸光度)与F~-离子浓度呈线性变化关系;表观摩尔吸光系数ε_(390)=4.25×10~5,方法灵敏度为0.019μg·mL~(-1).用本法测定了废水和自来水中的氟含量,结果良好.