纤维堆囊菌疏水性多糖的制备及其重金属吸附

论文摘要

研究纤维堆囊菌Sorangium cellulosum NUST06疏水性多糖的制备及其对重金属吸附特性。在可溶性淀粉30g／L，KH2PO41g／L，CaCl20.1g／L，MgSO40.15g／L，FeCl20.01g／L，NaNO3 2.5g／L，pH 7.0-7.2的培养基上，28℃、220r／min振荡培养48h，所得的发酵液用碱变性，钙络合，酸性乙醇中和，得到疏水性多糖65.0g／L±5.0。该疏水性多糖在连续吸附的条件下对Pb2+和Cu2+均有较好的吸附效果，且对Pb2+的吸附量大于Cu2+的吸附量，分别为416.67mg／g和384.61mg／g；吸附反应在10min内完成，是一个快速、稳定的过程，动力学数据可以用拟二阶方程描述。Langmuir等温模型比Freundlich模型能更好地描述Pb2+和Cu2+的等温吸附，虽然均有高的相关系数。随着吸附体系初始pH的增大，Pb2+和Cu2+的吸附容量增大，最佳pH分别在4.05和4.38。低温或高温都不利于Pb2+的吸附；随着温度的升高，Cu2+的吸附容量降低。Na+、k+、MG2+等金属离子的存在，都不同程度地促进Pb2+的吸附，而Pb2+的吸附不受Ca2+和Cu2+的影响，高浓度的Cu2+促进Pb2+的吸附；Na+、k+、Mg2+、Ca2+和Pb2+都不同程度地抑制Cu2+的吸附。用1mol／L的HCl溶液能将Pb2+和Cu2+解吸下来，解吸率分别达到76.12％和94.13％。同时疏水性多糖对低浓度的Cu2+和Pb2+具有一定的富集能力，而且多糖富集Pb2+的能力比富集Cu2+强。红外光谱初步证实，Pb2+是与疏水性多糖上的-COOH和-OH发生作用，推测Cu2+与多糖上的-COOH和-OH发生络合反应。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究现状
• 1.2 微生物多糖及其应用
• 1.2.1 微生物多糖在食品工业中的应用
• 1.2.2 微生物多糖在农业上的应用
• 1.2.3 微生物多糖在油田上的应用
• 1.2.4 微生物多糖在其他工业上的应用
• 1.3 重金属离子吸附
• 1.3.1 化学法去除水中重金属离子
• 1.3.2 生物吸附
• 1.3.3 影响重金属离子吸附的相关因素
• 1.4 吸附平衡及动力学模型
• 1.5 吸附剂的吸附及解吸
• 1.6 原子吸收光谱原理
• 1.7 本课题研究意义和内容
• 2 S.CELLULOSUM NUST06 的培养及疏水性多糖的制备
• 2.1 材料
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 药品
• 2.1.3 菌种
• 2.1.4 培养基
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 NUST06 菌株的保存
• 2.2.2 NUST06 菌株的复活
• 2.2.3 NUST06 菌株种子的复壮
• 2.2.4 NUST06 菌株种子的培养
• 2.2.5 NUST06 菌株摇瓶发酵的培养
• 2.2.6 NUST06 菌株的菌落观察
• 2.2.7 NUST06 菌株生长曲线的测定方法
• 2.2.8 S.cellulosum NUST06 产胞外多糖的制备
• 2.2.9 NUST06 菌株发酵液中粗胞外多糖的提取
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.3.1 S.cellulosum NUST06 的生化特征
• 2.3.2 疏水性多糖的制备
• 2.3.3 疏水性多糖产量的研究
• 2.3.4 胞外多糖的分离纯化、化学组成
• 2.3.5 胞外多糖疏水性机理的初探
• 2.4 小结
• 2+ 和 CU²⁺ 的吸附性质研究'>3 疏水性多糖对 PB²⁺ 和 CU²⁺的吸附性质研究
• 3.1 实验方法
• 2+、Pb²⁺ 标准曲线的绘制'>3.1.1 Cu²⁺、Pb²⁺标准曲线的绘制
• 2+ 静态吸附的性质'>3.1.2 疏水性多糖对 Cu²⁺静态吸附的性质
• 2+ 富集的性质'>3.1.3 疏水性多糖对低浓度 Cu²⁺富集的性质
• 2+ 静态吸附的性质'>3.1.4 疏水性多糖对 Pb²⁺静态吸附的性质
• 2+ 富集的性质'>3.1.5 疏水性多糖对低浓度 Pb²⁺富集的性质
• 2+、 Cu²⁺ 前后的红外图谱分析'>3.1.6 疏水性多糖吸附 Pb²⁺、 Cu²⁺前后的红外图谱分析
• 3.2 实验结果与讨论
• 2+ 和 Pb²⁺ 静态吸附性质'>3.2.1 疏水性多糖对 Cu²⁺ 和 Pb²⁺静态吸附性质
• 2+ 和 Pb²⁺ 富集的性质'>3.2.2 疏水性多糖对低浓度 Cu²⁺ 和 Pb²⁺富集的性质
• 2+、Pb²⁺ 前后的红外图谱分析'>3.2.3 疏水性多糖吸附 Cu²⁺、Pb²⁺前后的红外图谱分析
• 2+ 和 Pb²⁺ 机理的初探'>3.2.4 疏水性多糖吸附 Cu²⁺ 和 Pb²⁺机理的初探
• 3.3 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A