枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)的作用机制

作     者：黄荣 聂小琴 董发勤 张东 亢武 杨杰 马佳林 周娴 龚运军 龚俊源 HUANG Rong;NIE Xiaoqin;DONG Faqin;ZHANG Dong;KANG Wu;YANG Jie;MA Jialin;ZHOU Xian;GONG Yunjun;GONG Junyuan

作者机构：西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室四川绵阳621010 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2015年第66卷第2期

页      面：764-772页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金委-中国工程物理研究院联合基金项目(11176028) 国家重点基础研究发展计划项目(2014CB846003) 核废物与环境安全国防重点学科实验室开放基金项目(12zxnp02) 

主　　题：枯草芽孢杆菌 U(Ⅵ) 吸附动力学 吸附热力学 作用机理 

摘      要：通过静态吸附-解吸实验,研究了枯草芽孢杆菌对U(Ⅵ)的吸附热力学和动力学,U(Ⅵ)的解吸和菌体内P的释放过程,利用扫描电镜、能谱(SEM-EDS)和红外光谱(FTIR)分析了作用机理。结果表明:当p H=5时,在1 L50 mg·L-1的铀溶液中,投加枯草芽孢杆菌1.384 mg(干重,DW),2 h后,铀的去除率和吸附量分别为85.34%和308.31 mg·g-1(DW)。随着作用时间从2 h延长至48 h,铀的解吸率从52.13%下降至36.25%,菌体内释放到溶液中的P浓度从0.12 mg·L-1增加到0.40 mg·L-1。枯草芽孢杆菌对水体中U(Ⅵ)的吸附行为可以用Langmuir吸附等温模型和准二级动力学方程较好地描述。作用过程是放热,可自发进行。SEM-EDS表明枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)作用后,菌体内部断裂呈短节状,铀沉积在细胞表面及周围,无明显晶体产物生成,FTIR图谱出现UO22+特征吸收峰,氨基、磷酸基团参与枯草芽孢杆菌与水体中U(Ⅵ)的作用。