真菌对溶液中碘离子的吸附特性及应用基础研究

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dragoonzj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碘-131属高毒性核素,碘-131的强挥发性大幅度的降低了活性炭、涂银活性炭、银铜合金网、银网等吸附材料的吸附性能和使用效果。筛选新型碘吸附富集材料对于局部碘污染空域环境等的空气质量提高和保障公众健康是亟待解决的关键技术问题之一。本论文通过筛选和包埋复合改性等手段,筛选出具有较高耐碘性能的雅致放射毛霉,制备出高容量的毛霉凝胶海绵吸附剂材料,采用SEM、EDS、FT-IR、TG等物理表征技术和紫外分光光度计测定了菌球吸附剂的材料结构、微观形貌、元素化学分布、生物吸附剂的官能团、热稳定性以及其吸附容量,主要研究结果如下:(1)雅致放射毛霉(菌属)与黑曲霉菌球吸附剂对碘离子的吸附特性:在菌球吸附剂按一定程度增加的过程中,菌球对碘离子的吸附量呈现谷峰波动,0.20g为最适添加剂量。在p H=8、30℃时碘离子的最大吸附量:雅致放射毛霉菌球0.215 mmol.g-1;黑曲霉菌球0.129 mmol.g-1。初始碘离子浓度在4 mmol.L-1时,雅致放射毛霉菌球对碘离子的吸附量可高达0.821 mmol.g-1;黑曲霉菌球对碘离子的吸附量可达到0.632 mmol.g-1。(2)影响毛霉凝胶吸附剂形貌的主要因素有海藻酸钠的含量、氯化钙溶液浓度、混合液的浓度、以及交联时溶液的搅拌速率。制备毛霉凝胶微球与毛霉凝胶海绵的最佳制备条件是:2 g的海藻酸钠与5 g的毛霉菌粉溶解在105 m L去离子水中,在2.5 wt%氯化钙溶液中以600 rpm转速下合成。(3)毛霉凝胶微球、海绵吸附剂的单位吸附量均受到吸附剂投料量影响,在100 m L吸附体系中,毛霉凝胶海绵吸附剂最佳投料量为0.06 g,毛霉凝胶微球吸附剂最佳投料量为0.09 g。毛霉凝胶微球吸附剂对碘离子的吸附结果符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学,表明其吸附碘离子的过程为单层吸附;毛霉凝胶海绵吸附剂对碘离子的吸附结果符合Freundlich等温吸附模型与准二级动力学,相关系数表明其吸附碘离子的过程为多层吸附且伴随着电子的共用或转移。(4)毛霉凝胶吸附剂的成型机理是海藻酸钠中的钠离子与钙离子发生离子交换而将钙固定且包裹着毛霉菌粉材料形成稳定的凝胶吸附剂。毛霉凝胶吸附剂对碘离子的吸附机理则是毛霉凝胶吸附剂中的钙离子与碘离子发生了配位结合;吸附剂表面的氨基与羟基在偏酸性的条件下发生质子化,因静电库仑力的作用吸附了溶液中的碘离子。毛霉凝胶吸附剂对碘离子的吸附过程包括了化学吸附与物理吸附。毛霉凝胶微球吸附剂与毛霉凝胶海绵吸附剂相比较,海绵状的吸附剂单位质量的吸附量高于微球状吸附剂,其原因是海绵状吸附剂呈多孔状,表面积较大,吸附剂表面羟基与氨基质子化多于微球状吸附剂,用以吸附目标吸附物的活性位点暴露得更多。
其他文献
铜冶炼烟尘含有大量的重金属元素,既是潜在资源又有着巨大的环境风险。本文在铜冶炼烟尘基本理化性质基础上,分别研究了氧化亚铁硫杆菌和硫酸盐还原菌对铜冶炼烟尘中重金属的作用特性,同时也初步探究了在助剂协同下微生物对冶炼烟尘中重金属迁移转化行为的影响。探究铜冶炼烟尘的矿物相及元素组成、重金属含量、赋存状态、生物有效性和化学浸出行为,确定其中的典型重金属。结果表明,铜冶炼烟尘主要为小球颗粒状粉尘,含有的主要
学位
再生铜熔炼飞灰(简称:飞灰)是再生铜熔炼过程中产生的残余物,其中含有Cu、Zn等有价资源。因此,开展飞灰中Cu、Zn等金属回收,对再生铜行业中有价资源回收具有重要的现实意义。本论文以飞灰为研究对象,开展了飞灰基本理化特性、飞灰酸浸与电沉积回收铜、飞灰氨浸体系中有价金属浸出规律以及飞灰矿浆电解回收铜的研究工作,形成了飞灰中Cu、Zn等有价金属高效浸出与Cu的回收技术。论文研究结果将为飞灰中有价资源回
学位
电解锰渣一般为露天堆存处置,在雨水冲刷和地表径流等自然因素作用下,形成电解锰渣渗滤液,污染渣库周围生态环境。本文首先对国内某电解锰渣库进行了现场调研,并对渣场中电解锰渣的基本理化性质和浸出毒性进行了分析,根据测试结果,配置模拟电解锰渣渗滤液。通过室内模拟土壤污染试验,探究电解锰渣库渗滤液对土壤理化性质、微观结构和机械性能的影响。通过室内碳酸盐岩溶蚀实验,探讨在不同水动力和不同溶蚀期龄条件下,电解锰
学位
紫色土丘陵区有良好的光热条件、养分丰富、质地适中等优势,但是土层浅薄、水分容量小、耐旱性差等劣势却限制其众多优势的发挥。紫色土母岩松软且风化迅速,从母岩获取土壤基质是增大容水空间快捷而有效的途径。本研究将粉垄机深耕不乱土层的技术优势与紫色土母岩松软的独特性质相结合,利用垂直超深旋耕粉碎土壤下伏母岩,采用原位动态监测、土壤入渗模拟试验、室内分析与模型分析相结合的研究方法,研究垂直超深旋耕对土壤水分入
学位
纳米二氧化钛(TiO2 nanoparticles,TiO2 NPs)是全球广泛应用的纳米材料之一,大量的TiO2 NPs进入环境后,对人类健康和生态系统构成潜在威胁。胡敏酸(Humic acids,HA)是一类普遍存在于土壤环境中的有机大分子物质,在牧区沼泽土中含量丰富。HA会与环境中的TiO2NPs结合,从而改变TiO2 NPs的性质及其与共存污染物的相互作用机制。土霉素(Oxytetracy
学位
肥料调控不仅是提高稻谷产量的重要途径,也是影响稻米品质的关键措施,深入研究氮素利用及稻米品质对肥料调控的响应,对于稻田水肥调控技术体系优化具有重要的现实意义。本研究选用宜香优2115和广优2928为试验材料,通过比较两个品种的产量特性、植株氮含量与氮素利用效率、氮代谢相关酶活性与基因表达量、稻米品质性状、淀粉相关酶活性与基因表达量等,研究水稻氮代谢与稻米品质对氮磷调控的响应差异,为水稻栽培过程中稻
学位
空肠弯曲菌是世界范围内导致人类胃肠炎的主要食源性病原菌之一,其中禽类是空肠弯曲菌的主要宿主之一。氟喹诺酮类抗生素是治疗细菌性腹泻的重要药物,然而随着抗生素的使用,弯曲菌对氟喹诺酮类抗生素的耐药率日益增加。确定病原菌的耐药特征对于抗生素的选择十分重要,然而传统的方法依赖细菌分离与药敏实验,费时费力,而且难以在高丰度的耐药菌株中快速识别出耐药突变的发生。因此,迫切需要一种针对氟喹诺酮类耐药空肠弯曲菌的
学位
埃洛石纳米管(HNTs)是一类具有管状结构的铝硅酸盐黏土矿物,具有相反的内外表面电荷特性、良好的生物相容性以及成本低廉等优势,使得其在载酶催化、环境修复等领域中颇具潜力。基于此,本文以埃洛石纳米管为基材,在对其外表面改性后分别构筑了具有级联催化效应的埃洛石基复合催化剂和具有高吸附性的埃洛石基复合吸附剂,通过一系列矿物学表征、酶学性质或吸附性能测试,考察了各复合材料的催化活性或吸附性能,以及应用于葡
学位
随着社会和经济的高速发展,全球对核能这类新能源和清洁能源的需求逐年骤增,放射性核素铀作为其中使用最为广泛的核能原料,所造成的环境污染状况也愈加严重。植物修复作为治理铀污染水土的可持续发展绿色修复技术,在应用前景上具有重大潜力。但目前关于利用木本植物修复铀污染土壤的研究还非常缺乏。因此,本文在土壤铀污染条件(50mg/kg)下,研究青杨雌雄株在生理生化水平及根际土壤理化性质的变化特征,来探讨利用青杨
学位
本研究旨在分离鉴定川渝地区生姜茎基腐病病原物,建立基于生姜茎节诱导不定芽的新型种苗脱菌、脱毒技术与高效广适应性的脱毒种苗快繁技术。主要研究结果如下:(1)川渝地区生姜茎基腐病病原菌的分离与鉴定从发病生姜茎基部分离的Z5号真菌和从病姜根际土壤分离的S8号真菌对健康生姜具有致病性,BLAST在线比对分析结果显示S8号和Z5号真菌的r DNA-ITS序列与尖孢镰刀菌菌株和卵形孢球托霉的相似性分别为90%
学位