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金属纳米颗粒合成及在有机物降解与杀菌中的工程应用研究(2)

发布时间:2018-10-31 23:56 论文编辑:lgg 所属栏目:工程论文 关键词: 金属纳米颗粒合成有机物降解

....... 结论 本研究针对水体中存在的 PPCPs 污染物及病原微生物,借助金属纳米颗粒的特殊性质,利用钯纳米颗粒原位生成双氧水构成类芬顿反应体系及希


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结论
 
本研究针对水体中存在的 PPCPs 污染物及病原微生物,借助金属纳米颗粒的特殊性质,利用钯纳米颗粒原位生成双氧水构成类芬顿反应体系及希瓦氏菌Shewanella loihica PV-4 生物合成铜纳米颗粒杀菌,对研究进行了各类影响因素的分析,并且合成的纳米颗粒进行了完善的物理表征,分析了它们的内在结构和性质。对卡马西平降解的实验中也分析了机理及降解产物和途径,也对杀菌实验进行了机理的深入研究,对反应后的大肠杆菌进行了充分分析。这些实验结果可以在以后的 PPCPs 降解和杀菌中提供了有效的实验基础。具体结论如下:(1)初始钯纳米颗粒浓度为 1 g/L,绿脱石浓度 1 g/L,甲酸 20 mM,pH=3时,1 h 内卡马西平的降解效率达到了 100%。钯纳米颗粒的一系列物理表征证明合成的钯纳米颗粒的纯度是非常高的,粒径多分布在 8-14 nm 之间。影响因素的研究结果表明,当初始卡马西平浓度越高时,卡马西平去除效率越低;当钯纳米颗粒浓度越高时,卡马西平去除效率越高;当 pH 值在一定范围内越低时,卡马西平去除效率越高,在接近中性时,卡马西平仍有一定的去除;当存在钙、镁离子时,对反应的去除效率是没有影响的。氧化剂清除实验结果表明羟基自由基是反应中唯一起作用的活性氧自由基。卡马西平降解中间产物大致分为羟基化卡马西平,环氧基卡马西平,二羟基卡马西平,吖啶等,通过羟基自由基的氧化最终将其降解成甲酸,乙酸这类的小分子物质。(2)在初始二价铜离子浓度为 1 mM,希瓦氏菌浓度为 OD600=2,温度为30 ℃时,铜离子的去除率达到了 85.1%。影响因素研究结果表明 Cu(II)的去除率随着初始二价铜离子浓度的升高而降低,随着希瓦氏菌浓度的升高而升高。通过细胞的包埋切片的线扫可以知道,希瓦氏菌生物还原 Cu(II)的过程既发生在希瓦氏菌细胞内也发生在希瓦氏菌细胞外,在胞内和胞外都有一定量的铜纳米颗粒的生成。通过 TEM 图像和 SAED 图可以得到合成的纳米颗粒分散性较好,是面心立方结构;粒径分布直方图显示合成的纳米颗粒粒径大部分在分布在 10-16nm;EDS、XRD、XPS 图显示合成的纳米颗粒为较纯净的铜纳米颗粒。
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参考文献(略)
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