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尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)诱导矿化回收稀土离子La(Ⅲ)

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微生物学报 2021年第6期61卷 1621-1631页

作者：卢园园陈龙照余倩怡程超程扬健福州大学先进制造学院福建晋江362251 福州大学环境与资源学院福建福州350108 中国冶金地质总局第二地质勘查院福建福州350108

【目的】从罗源湾红树林浅滩土壤中筛选出产脲酶真菌,研究其对镧La(Ⅲ)的最大耐受浓度,利用其吸附和产脲酶作用诱导矿化回收稀土离子La(Ⅲ),以期为稀土离子La(Ⅲ)的资源回收提供菌种资源和应用技术指导。【方法】从罗源湾红树林浅滩土... 详细信息

【目的】从罗源湾红树林浅滩土壤中筛选出产脲酶真菌,研究其对镧La(Ⅲ)的最大耐受浓度,利用其吸附和产脲酶作用诱导矿化回收稀土离子La(Ⅲ),以期为稀土离子La(Ⅲ)的资源回收提供菌种资源和应用技术指导。【方法】从罗源湾红树林浅滩土壤中分离、筛选、纯化出可产脲酶及耐La(Ⅲ)真菌,通过ITS rDNA基因序列分析对其进行鉴定;同时,利用XRD、SEM-Mapping及FT-IR分析探讨菌株回收La(Ⅲ)的机理。【结果】经分离、纯化得到一株可产脲酶及耐受高浓度La(Ⅲ)的真菌FZU-07,鉴定为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum),其具有较强诱导矿化回收La(Ⅲ)的能力,对La(Ⅲ)的最大耐受浓度为400 mg/L。菌株FZU-07单独对La(Ⅲ)吸附回收效率为46.19%;在诱导矿化条件下回收效率可提高到99.16%。FT-IR和SEM-Mapping分析表明,尖孢镰刀菌吸附La(Ⅲ)与菌丝体表面的氨基、羟基、羰基和磷酸基团相关;XRD和SEM-Mapping结果表明诱导矿化是通过该菌的产脲酶特性,使尿素分解产生碳酸,并与钙离子结合生成球霰石晶型的碳酸钙,La(Ⅲ)被捕获在球霰石晶格中,形成La(Ⅲ)和碳酸钙的混合固相,以共沉淀的形式被回收。【结论】菌株FZU-07,是一株具有产脲酶特性的尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum),且具有较强的诱导矿化回收La(Ⅲ)能力。表明微生物诱导碳酸钙沉淀是一种可行且生态友好的回收稀土离子的方法。

关键词：尖孢镰刀菌稀土离子La(Ⅲ) 产脲酶真菌诱导矿化

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牙本质磷蛋白诱导矿化作用的研究

中华口腔医学杂志 2003年第1期38卷 56-58,I004页

作者：骆松江李玉晶万领宿颖首都医科大学附属北京口腔医院口腔医学研究所 100050

目的　探讨牙本质磷蛋白 (dentinphosphoprotein ,DPP)诱导矿化的作用。方法　在体外矿化系统中利用人DPP与EAH Sepharose 4B凝胶颗粒结合进行诱导矿化实验 ,通过扫描电镜观察生成物的形貌变化 ,X线衍射及等离子发射光谱分析生成物的组... 详细信息

目的　探讨牙本质磷蛋白 (dentinphosphoprotein ,DPP)诱导矿化的作用。方法　在体外矿化系统中利用人DPP与EAH Sepharose 4B凝胶颗粒结合进行诱导矿化实验 ,通过扫描电镜观察生成物的形貌变化 ,X线衍射及等离子发射光谱分析生成物的组分和结构。结果　结合有人DPP的凝胶颗粒表面有矿化物形成 ,该矿化物钙磷比约为 1 33 ,其X线衍射结果与羟基磷灰石更为相似。

关键词：牙本质磷蛋白诱导矿化研究牙再矿化

基于微生物诱导矿化的水泥基材料裂缝自修复性能试验研究

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基于微生物诱导矿化的水泥基材料裂缝自修复性能试验研究

作者：刘雪重庆三峡学院

学位级别：硕士

通过微生物诱导,进行机理试验协同促进增强了自然环境中水泥基材料材料自愈合特性研究。主要研究结果如下:(1)利用库区腹地天然资源和环境条件采集微生物样本并在实验室诱导变异、筛选出了目标微生物,该微生物环境适应性强且无毒无害,... 详细信息

通过微生物诱导,进行机理试验协同促进增强了自然环境中水泥基材料材料自愈合特性研究。主要研究结果如下:(1)利用库区腹地天然资源和环境条件采集微生物样本并在实验室诱导变异、筛选出了目标微生物,该微生物环境适应性强且无毒无害,经革兰氏染色和镜检确定其为一种嗜碱芽孢杆菌。通过相容性试验将微生物实验与土木工程材料试验有机结合,三大版块试验平行展开相互对照与促进,最终将一定浓度的菌液加入预制有微裂缝的混凝土试块中,经过观测发现裂缝自愈合效果显著,为微生物触发水泥基材料裂缝自愈合的工程实践奠定了基础。(2)测定了不同批次不同龄期的混凝土试块的基本力学指标,并在实验室预制微裂纹模拟裂缝在水泥基材料中的发生发展过程,并借助光纤光栅传感装置对裂缝进行了动态损伤检测。在不同浓度梯度下寻找最适宜微生物生存的浓度(菌液浓度,缓冲液浓度),培养基类型、培养周期视微生物生存的具体要求而定。获得目的微生物后,按实验要求浓度培养,而后分离纯化,在无菌环境下配制微生物与缓冲液的合理浓度,发现酶的活性会影响菌液的产率,因而酵母浸粉、棉籽饼粉所取的量会影响产率。由分析知,酵母浸粉浓度在2之前呈现缓慢上升趋势,在2之后逐渐下降,说明质量浓度为2是最适的;同样分析得知棉籽饼粉在质量浓度为3时最适;分析数据得知PH值为11时最适。试验得出酶活性越高诱导碳酸钙沉积的效率越高,微生物自修复裂缝的速度越快。(3)封堵混凝裂缝试验,采用万能试验机预压裂缝,项目试验中可以通过数据指示得出混凝土试件裂缝的另一个测试点在试件内部预埋光纤和收到内外部应力的变化情况。在试验过程中试件整体的应变范围是逐渐变大的,这个时候试件内部具有可塑性,光纤管线和水泥基材料的契合度不高,易产生位移从而使得传感信号紊乱。在60min到120min后慢慢恢复正常,现象表明试验水泥基试块随着时间段的增加,水化性增强,内部物体契合度增大,随之应变反应会趋于稳定。然而在四到八个小时阶段中,裂缝会逐渐显露出来,在测试图中会有明显的变化。观察得到在180min左右应变达到最大,数分钟后又快速下降,研究可以看出结果光纤附近的水泥基材料已经出现裂纹,却不会破坏光纤的埋入结构,从而得到混凝土开裂的时间和愈合的时间表现趋势。

关键词：水泥基材料裂缝微生物诱导矿化自修复

基于微生物诱导矿化的混凝土裂缝修复技术研究进展

同方学位论文库评论

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大坝与安全 2019年第3期33卷 71-77页

作者：刘艳霞纪国晋刘晨霞中国水利水电科学研究院

微生物诱导矿化技术可用于修复混凝土表面缺陷及裂缝,是一项智能化、环保化的技术。介绍了微生物诱导矿化修复的机理,并详细介绍了基于微生物诱导矿化的混凝土缺陷被动修复技术和混凝土裂缝自修复技术。分析了微生物修复材料与水泥基材... 详细信息

微生物诱导矿化技术可用于修复混凝土表面缺陷及裂缝,是一项智能化、环保化的技术。介绍了微生物诱导矿化修复的机理,并详细介绍了基于微生物诱导矿化的混凝土缺陷被动修复技术和混凝土裂缝自修复技术。分析了微生物修复材料与水泥基材料的交互作用,总结了微生物自修复混凝土裂缝的效果。在此基础上展望了其发展趋势,并对该技术在水利水电工程中的应用前景和进一步的研究方向提出了建议。

关键词：混凝土微生物诱导矿化修复

硝基还原假单胞菌诱导矿化碳酸钙及其固持Cd^(2+)机理的研究

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当代化工 2021年第1期50卷 90-94,99页

作者：左莹莹刘秀明胡静娴臧淑艳沈阳化工大学沈阳110142 中国科学院地球化学研究所贵阳550081

为了研究微生物对生物源碳酸钙(BV)的诱导矿化,探索生物源碳酸钙矿物对重金属镉(Cd)的固持作用,以硝基还原假单胞菌为研究菌株,以Ca(NO3)2为钙源,在LB液体培养基中诱导碳酸钙形成。探讨了不同环境影响因子(Ca2+质量浓度、时间、pH)对生... 详细信息

为了研究微生物对生物源碳酸钙(BV)的诱导矿化,探索生物源碳酸钙矿物对重金属镉(Cd)的固持作用,以硝基还原假单胞菌为研究菌株,以Ca(NO3)2为钙源,在LB液体培养基中诱导碳酸钙形成。探讨了不同环境影响因子(Ca2+质量浓度、时间、pH)对生物源碳酸钙的诱导及其吸附Cd2+性能的影响,结合SEM、XRD、FTIR等表征手段,对吸附机理进行了研究。结果表明:硝基还原假单胞菌能够诱导矿化碳酸钙,且BV对Cd2+有良好的固持吸附性能。LB培养基中(pH=7),Cd2+初始质量浓度为10 mg·L-1、Ca(NO3)2的添加量为5 g·L-1,在30℃和180 r·min-1的条件下振荡培养7 d,诱导矿化与吸附效果最好,Cd2+的去除率能达到98.99%。吸附机理研究结果表明:BV对Cd2+的吸附主要为物理吸附过程,包括表面吸附及碳酸钙矿化过程中矿物晶格的固持作用。

关键词：硝基还原假单胞菌诱导矿化碳酸钙镉污染吸附固持

水泥基材料中Ca^(2+)对矿化微生物的碳酸酐酶产量、活性和矿化的影响

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材料导报 2024年第8期38卷 131-136页

作者：张俊杰陈燕强钱春香东南大学材料科学与工程学院南京211189 东南大学绿色建材与固碳研究中心南京211189 中国建筑行业微生物矿化技术重点实验室南京211189 东南大学江苏省土木工程材料重点实验室南京211189

本工作针对一种适用于水泥基材料的耐碱矿化微生物,研究了水泥基材料中Ca^(2+)浓度变化(0~5 mmol/L)对矿化微生物的产酶量、碳酸酐酶活性以及诱导CaCO_(3)矿化能力的影响。对分离纯化不同Ca^(2+)浓度菌液中的碳酸酐酶进行酶产量测定,并... 详细信息

本工作针对一种适用于水泥基材料的耐碱矿化微生物,研究了水泥基材料中Ca^(2+)浓度变化(0~5 mmol/L)对矿化微生物的产酶量、碳酸酐酶活性以及诱导CaCO_(3)矿化能力的影响。对分离纯化不同Ca^(2+)浓度菌液中的碳酸酐酶进行酶产量测定,并通过测定矿化微生物的细菌生长曲线和单菌产酶量分析Ca^(2+)浓度对其的影响机理;基于酯酶法测定不同Ca^(2+)浓度下碳酸酐酶的活性,并利用FTIR测定官能团,分析二级结构变化和氢键变化,进而得到Ca^(2+)浓度对碳酸酐酶活性的影响机理;最后基于热重分析不同Ca^(2+)浓度溶液中矿化微生物的诱导矿化能力,并测定矿化产物晶形。试验结果表明,当Ca^(2+)浓度为2.5 mmol/L时,矿化微生物生长增殖最快,单菌产酶量最高,因此整体酶产量最高;碳酸酐酶活性在Ca^(2+)浓度为5 mmol/L时达到最大值,但Ca^(2+)会破坏碳酸酐酶结构的有序性;当Ca^(2+)浓度为5 mmol/L时,矿化微生物的诱导矿化能力最强,矿化3 d后Ca(OH)_(2)向CaCO_(3)的转化率达到82.67%,且得到的CaCO_(3)晶体形貌主要为球状或椭圆状。

关键词：矿化微生物碳酸酐酶酶产量酶活性诱导矿化

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有机基质诱导牙齿再矿化研究进展

口腔医学研究 2011年第12期27卷 1118-1120页

作者：吴铎辛剑宇李建树四川大学苏州研究院江苏苏州215123 四川大学高分子科学与工程学院

牙齿在正常状态下存在脱矿和再矿化的动态平衡过程,抑制牙齿脱矿并促进其再矿化是治疗龋病的一个重要途径。牙齿的再矿化是典型的生物矿化过程,有机基质可以作为模板诱导无机矿物在有机-无机界面上定向组装,改变晶体生长的过程及其最终... 详细信息

牙齿在正常状态下存在脱矿和再矿化的动态平衡过程,抑制牙齿脱矿并促进其再矿化是治疗龋病的一个重要途径。牙齿的再矿化是典型的生物矿化过程,有机基质可以作为模板诱导无机矿物在有机-无机界面上定向组装,改变晶体生长的过程及其最终形貌,因此是矿化成核过程中关键的调控因素。研究有机基质诱导矿化的机理和开发能促进牙齿再矿化的有机高分子材料对于龋病的治疗意义重大。

关键词：牙齿脱矿再矿化基质生物矿化过程高分子材料平衡过程晶体生长诱导矿化

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矿区污染土壤微生物矿化技术分析

环境保护前沿 2021年第2期11卷 304-310页

作者：苏建广西博世科环保科技股份有限公司广西南宁湖南大学环境科学与工程学院湖南长沙

有色行业不规范的采选冶过程导致矿区土壤重金属污染严重。生物矿化可以通过生物体自身代谢、细胞或胞外基质将金属离子转变为稳定的固相矿物,是绿色长效的土壤修复技术。其按作用形式主要可分为生物控制矿化和生物诱导矿化。生物控制... 详细信息

有色行业不规范的采选冶过程导致矿区土壤重金属污染严重。生物矿化可以通过生物体自身代谢、细胞或胞外基质将金属离子转变为稳定的固相矿物,是绿色长效的土壤修复技术。其按作用形式主要可分为生物控制矿化和生物诱导矿化。生物控制矿化是通过还原功能菌调整和控制硫化土壤环境中Fe3+浓度,降低土壤环境的氧化还原电位,形成金属硫化矿物沉淀,从而降低重金属的生物有效性和毒性,多用在深层的厌氧环境中。生物诱导矿化则主要通过细胞的生化活动改变周围环境从而实现矿化,目前应用较多的生物诱导碳酸盐沉淀(MICP)主要通过功能菌新陈代谢产生的脲酶催化尿素水解,生成以方解石为主的碳酸盐或复盐晶体,实现重金属的矿化固定,多用在表层或浅层好氧的环境中。

关键词：重金属污染矿区土壤控制矿化诱导矿化

酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)技术及其在岩土工程中的应用

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高校地质学报 2021年第6期27卷 754-768页

作者：曹光辉刘士雨俞缙蔡燕燕胡洲毛坤海华侨大学福建省隧道与城市地下空间工程技术研究中心厦门361021 华侨大学福建省智慧基础设施与监测重点实验室厦门361021 南昌铁路天河建设有限公司南昌330026

通过酶诱导生成碳酸钙沉淀来改良土壤的技术被称为EICP,由于其应用广泛,在过去十多年来引起了越来越多的关注。文章从EICP的机理出发,总结植物脲酶和细菌脲酶的提取方法,探究脲酶、钙源、尿素、脱脂奶粉、温度和pH等因素对EICP胶结效果... 详细信息

通过酶诱导生成碳酸钙沉淀来改良土壤的技术被称为EICP,由于其应用广泛,在过去十多年来引起了越来越多的关注。文章从EICP的机理出发,总结植物脲酶和细菌脲酶的提取方法,探究脲酶、钙源、尿素、脱脂奶粉、温度和pH等因素对EICP胶结效果的影响,归纳检测EICP加固试样的强度、碳酸钙含量、微观结构和成分的方法,并对EICP在岩土工程的应用进行总结与评述。目的是展示目前国内外关于EICP的研究现状,展望未来的研究方向及需要克服的问题。

关键词：脲酶诱导矿化 EICP 碳酸盐沉淀胶结