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黄钾铁矾的生物合成与鉴定 总被引:24,自引:1,他引:23
利用氧化亚铁硫杆菌的生物催化氧化作用,在FeSO4—K2SO4—H2O体系中和常温常压条件下合成赭黄色的黄钾铁矾。借助SEM,XRD,FTIR,ICP—AES等方法对它的化学组成和结构进行了分析与表征。结果表明,Thiobacillus ferrooxidans休止细胞可在2天内将FeSO4-K2SO4-H2O体系中的Fe^2 全部氧化为Fe^3 ,Fe^3 在高浓度硫酸根、K^ 存在和酸性条件下水解生成赭黄色高铁沉淀,经鉴定为黄钾铁矾,其晶体粒径均匀,分散性好,且没有无定形的羟基硫酸高铁副产物。 相似文献
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污泥生物淋滤过程中黄铁矾对重金属离子的吸附与共沉淀作用的模拟研究 总被引:6,自引:2,他引:4
生物淋滤处理可加速污泥中重金属(Zn,Cu和Cr)的溶出.但在淋滤后期,约有31%的已溶出的Cu2 被重新固持.并且,Cu2 浓度的再次下降与Fe3 沉淀形成黄铁矾的反应在时间上具有同步性.为阐明Cu2 固持机理,文章利用氧化亚铁硫杆菌的生物催化氧化作用,模拟生物淋滤环境在纯体系合成了黄铁矾.吸附试验表明,在pH 2.0~2.5的范围内(污泥生物淋滤过程中重金属溶出范围),黄铁矾对10 mg·L-1Cu2-(该浓度与供试污泥生物淋滤中的Cu2 浓度相近)的吸附率低于9%,不能完全解释Cu2 的重新固持现象.共沉淀试验表明,Cu容易与黄铁矾形成共沉淀而掺入矿物的晶格.当Cu2 为10 mg·L-1时,约有44.6%的Cu2 与黄铁矾产生共沉淀而进入固相.可以认为,Cu与黄铁矾的共沉淀效应,是导致污泥生物淋滤后期Cu2 浓度再次下降的主要原因,黄铁矾对Cu2 的吸附只起极小的作用. 相似文献
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半人工光合系统通过利用人工光合系统与自然光合系统关键功能组分的协同效应以实现太阳能-化学能的转化。生物杂化体介导的半人工光合系统(biohybrid mediated semi-artificial photosynthetic system, BMSAPS)创新性地耦合了光敏剂优异的光捕获特性及生物催化剂高效的催化能力,从而利用太阳能高效驱动特定的化学转化过程。强化光敏剂与生物催化剂微界面间电子的产生、传输及利用是提高BMSAPS性能的关键。本文从BMSAPS的基本原理出发,分析了BMSAPS构建的关键科学问题及研究现状,阐述了该系统光生电子传递的相关机制及研究手段,总结了其在可再生能源转化、二氧化碳减排等方面的研究进展,并就未来的研究方向提出展望。本文有助于加深对BMSAPS的认识,从而为进一步优化其在能源生产和环境修复领域的应用提供理论基础和技术支撑。 相似文献
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施氏矿物Schwertmannite的微生物法合成、鉴定及其对重金属的吸附性能 总被引:9,自引:2,他引:9
在K- 缺乏的FeSO4-H2O体系(pH 2.5)中,利用氧化亚铁硫杆菌对亚铁的生物氧化作用,合成了一种新型羟基硫酸高铁矿物Schwertmannite(施氏矿物).借助扫描电镜(SEM)、x射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)等方法对其组成和结构进行了分析与表征,同时还对其重金属吸附性能进行了研究.结果表明,A.ferrooxidans LX5休止细胞可在2 d内将在FeSO4-H2O体系中0.2 mol·L-1 Fe2 全部氧化成Fe3 ,溶液pH由起始的2.5下降至2.10,约有15%的Fd 被转化成红棕色沉淀,余下85%的Fe2 氧化后以Fe3 形式存在于溶液中.鉴定结果表明合成的红棕色羟基硫酸高铁沉淀为施氏矿物.吸附试验表明,施氏矿物对重金属阳离子Cu2 ,Zn2 与Cr3 的吸附受pH的控制,吸附率随pH的升高而增加,约在6.0~7.0时达到最大吸附率.当溶液中三种金属离子浓度为50mg·L-1时,最大吸持率分别为99.3%,99.4%与87.6%. 相似文献
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希瓦氏菌MR-1影响玻碳表面电沉积Cd的机理 总被引:1,自引:0,他引:1
使用循环伏安法和电位阶跃法研究了希瓦氏菌MR-1野生株及其突变株△omcA-△mtrc对玻碳电极表面电沉积Cd的影响.发现加入希瓦氏菌野生株后:(1) Cd在玻碳电极表面的电沉积峰电位明显负移;(2)当扫描速率较低(20 mV·s-1)且进入第二圈扫描时,Cd的电沉积过程分两步Cd (Ⅱ)-Cd (I)-Cd进行;(3)通过电位阶跃实验得出Cd (Ⅱ)扩散到玻碳电极表面的速率变得缓慢;(4) Cd在玻碳电极表面的电沉积过程由连续三维成核转变成瞬时三维成核过程;加入突变株后,Cd (Ⅱ)扩散到玻碳电极表面的速率更加缓慢,它的电沉积过程为瞬时三维成核过程.扫描电子显微镜的结果也正好证实了该影响机制. 相似文献
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微生物纳米导线是指在缺少可溶性电子受体的条件下由微生物形成类似菌毛的导电附属物,通过它传递电子是微生物为提高胞外电子传递效率而进化形成的一种有效的电子传递方式。微生物可利用具有高效导电特性的纳米导线将电子传递到远离细胞表面的地方,从而使微生物摆脱了需要直接接触胞外电子受体(Fe(Ⅲ)氧化物或电极)才能传递电子的限制。微生物纳米导线的发现丰富了人们对胞外呼吸多样性的认识,同时其在提高微生物燃料电池产电效率、促进环境中有机污染物的快速降解和生物能源等方面具有重要的应用前景,成为了当前研究的前沿和热点。本文简单介绍了微生物纳米导线的基本特性和产生纳米导线的微生物种类,重点阐述了由Geobacter和Shewanella微生物生成的纳米导线电子传递机制以及其在生物能源和生物修复等方面的应用,并展望了今后的研究重点。 相似文献
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