黄孢原毛平革菌对稀土离子的吸附作用研究

论文摘要

从白腐菌真菌中筛到一株高吸附稀土的菌株,即黄孢原毛平革菌210。本文在全面评述生物吸附吸附重金属的理论和技术的基础上,对黄孢原毛平革菌吸附稀土离子的性能进行了研究。黄孢原毛平革菌对稀土的吸附试验结果表明,培养72h的菌对稀土具有较好的吸附能力。溶液pH、吸附时间、菌体投加量、稀土离子浓度对黄孢原毛平革菌210吸附稀土离子影响显著。吸附的最佳pH值为7;菌体的最佳投加量为3mg/50mL（干重）;菌体对稀土浓度为40mg/L时吸附量最高;解吸试验和菌株的预处理试验结果表明,加入解吸剂柠檬酸和EDTA都能较好地解吸稀土离子。盐酸处理的菌体对稀土的吸附能力有所提高,其他处理后,菌体吸附能力下降;通过吸附前后电镜照片比较,发现吸附后菌体上出现了白色亮斑,表明吸附了稀土离子。做单一稀土选择性试验时,发现黄孢原毛平革菌210对稀土具有良好的选择性。用ICP-OES做混合稀土吸附试验时,发现菌体对Lu、Sm、Eu的吸附量很高,对其他稀土的吸附差别不是特别明显,黄孢原毛平革菌210可以对混合稀土离子起到富集、分离的作用。菌株对稀土离子的吸附分为两个过程是:首先是一个快速的吸附过程,吸附量有很大的提高,而在第二个阶段吸附量的增加速度很慢。研究发现菌体对稀土离子的吸附符合Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型,和Langmuir吸附模型符合程度更好。对黄孢原毛平革菌210吸附稀土离子进行动力学分析表明,吸附过程遵从准二级动力学模型。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 第一章 文献综述
• 1.1 稀土分离提取方法
• 1.1.1 物理化学方法
• 1.1.2 微生物提取法
• 1.1.3 生物吸附法
• 1.2 微生物对金属离子的吸附作用
• 1.2.1 生物吸附技术
• 1.2.2 生物吸附剂种类
• 1.2.3 微生物吸附剂金属离子的机理
• 1.2.4 生物吸附的影响因素
• 1.2.5 重金属生物吸附平衡模型
• 1.2.6 金属离子生物吸附的动力学方程
• 第二章 吸附稀土离子的白腐菌菌株的筛选
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 筛选样品来源
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 试验试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 菌种活化
• 2.2.2 菌丝球培养
• 2.2.3 稀土离子镧和铈的吸附试验
• 2.2.3.1 原理
• 2.2.3.2 菌体含水率的测定
• 2.2.3.3 溶液配制
• 2.2.3.4 La3+、Ce3+标准曲线绘制
• 2.2.3.5 吸附方法
• 2.3 结果
• 2.4 稀土离子对黄孢原毛平革菌210 生长的影响
• 2.4.1 稀土镧离子作用下菌丝球变化
• 2.4.2 不同稀土浓度下菌生物量的变化
• 第三章 黄孢原毛平革菌210 吸附镧离子的试验研究
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 主要药品和试剂
• 3.1.2 主要实验仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 培养基配制
• 3.2.2 菌丝球的培养
• 3.2.3 混合稀土离子的测定
• 3.2.4 吸附前后菌体电镜扫描
• 3.2.5 黄孢原毛平革菌210 对镧离子的吸附试验
• 3.2.5.1 吸附方法
• 3.2.5.2 吸附条件对黄孢原毛平革菌210 吸附镧离子的影响试验
• 3.2.6 解吸实验
• 3.2.7 正交实验
• 3.2.8 黄孢原毛平革菌210 吸附稀土离子的动力学
• 3.2.8.1 吸附稀土的动力学规律
• 3.2.8.2 等温吸附模型的拟合
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 吸附条件对黄孢原毛平革菌210 吸附镧离子的影响
• 3.3.1.1 pH 对吸附的影响
• 3.3.1.2 稀土浓度对吸附的影响
• 3.3.1.3 菌体浓度对吸附的影响
• 3.3.1.4 吸附时间对吸附的影响
• 3.3.1.5 转速对吸附的影响
• 3.3.1.6 温度对吸附的影响
• 3.3.1.7 菌龄对吸附的影响
• 3.3.1.8 预处理对吸附的影响
• 3.3.2 正交试验
• 3.3.3 解吸试验
• 3.3.4 选择性吸附试验
• 3.3.4.1 单一稀土条件下黄孢原毛平革菌对不同稀土离子的吸附能力
• 3.3.4.2 混合稀土条件下黄孢原毛平革菌对不同稀土离子的吸附能力
• 3.3.5 菌丝球吸附前后电镜照片
• 3.3.6 黄孢原毛平革菌210 吸附稀土离子的动力学
• 3.3.6.1 吸附过程对经典等温模型的拟合
• 3.3.6.2 吸附动力学研究
• 第四章 结论和讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 参考文献
• ABSTRACT