趨磁菌對(duì)重金屬離子吸附還原及納米金生成過程機(jī)理研究.pdf

1、趨磁菌對(duì)重金屬離子吸附還原及納米金生成過程機(jī)理研究BiosorptionofHeavyMetalIonsonMagnetotacticBacteriaandMechanismofNanogoldPreparation學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工程研究生：李婧指導(dǎo)教師：孫津生副研究員天津大學(xué)化工學(xué)院二零一零年五月—一’(’CIJJ，JIrl摘要由于納米金特有的量子尺寸和宏觀量子隧道等效應(yīng)和性能，其在DNA識(shí)別與遺傳醫(yī)學(xué)、納米催化等高新前沿科技領(lǐng)域具有

2、廣泛的應(yīng)用前景。本文利用MSR1趨磁細(xì)菌生物吸附法吸附還原重金屬離子，并對(duì)單一體系和二元體系的吸附特性進(jìn)行了深入研究。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)趨磁細(xì)菌吸附還原制各納米金的機(jī)理及環(huán)境因素與納米金形態(tài)之間關(guān)系進(jìn)行了研究，探索生物吸附還原方法制備納米金的最佳條件。本文首先研究了MSR1趨磁細(xì)菌對(duì)Cu：、A礦和Au3三種單一離子體系的吸附特性，對(duì)包括pH值、溫度、生物量、時(shí)間和初始濃度等在內(nèi)的環(huán)境因素的影響分別進(jìn)行了討論，并且進(jìn)行了等溫吸附和吸附動(dòng)力

3、學(xué)模擬，回歸得到了相應(yīng)的模型參數(shù)。研究結(jié)果表明Langmuir吸附模型和擬二階動(dòng)力學(xué)方程能較好的描述趨磁細(xì)菌對(duì)Cu2、Ag和Au3三種單一離子體系的等溫吸附和吸附動(dòng)力學(xué)過程。本文又對(duì)MSR1趨磁細(xì)菌對(duì)AgCu2和Au3Cu2二元體系的吸附特性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明Cu2的存在可以促進(jìn)趨磁細(xì)菌對(duì)A礦的吸附，而Au3的存在嚴(yán)重抑制了趨磁細(xì)菌對(duì)Cu2的吸附，在一定范圍內(nèi)，Cu2的存在可以促進(jìn)趨磁細(xì)菌對(duì)Au3的吸附即趨磁細(xì)菌對(duì)多元體系具有選擇

4、吸附的特性。此外，利用Langmuir吸附模型對(duì)AgCu2和Au3Cu2二元體系的等溫吸附過程進(jìn)行了模擬，得到相應(yīng)模型參數(shù)，結(jié)果表明Langmuir吸附模型可以較好的描述體系中Ag和Au3的等溫吸附，通過擬合得到Cu2的吸附表達(dá)式。最后以透射電鏡(TEM)、X射線衍射儀(XIm)和X射線光電子能譜儀(XPS)等先進(jìn)儀器為實(shí)驗(yàn)分析手段，討論了MSR1趨磁細(xì)菌對(duì)Au3的吸附還原機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)吸附還原過程為AuC|3HCl_AuCl_Auo，