黑炭/零价铁复合材料耦合金属还原菌对溶液中Cr(Ⅵ)的去除

论文摘要

针对黑炭/零价铁复合材料（BF）、金属还原菌(GY-1)单独使用修复Cr（Ⅵ）污染环境存在的问题,构建了黑炭零价铁与金属还原菌的耦合体系,考察了耦合体系中溶液pH值、Cr（Ⅵ）浓度、反应时间、温度对微生物生长和溶液中Cr（Ⅵ）去除的影响,并且研究了耦合体系中铁的动态变化。实验结果表明:黑炭/零价铁复合材料可作为金属还原菌的固定化载体,为金属还原菌提供繁殖场所的同时,提高其对Cr（Ⅵ）的抗性。耦合体系中Cr（Ⅵ）的去除效果明显优于单独使用零价铁/黑炭和单独铬还原菌的效果。在耦合体系中,3 mL细胞培养液(OD600为1.2—1.6)和0.1 g黑炭负载零价铁材料,Cr（Ⅵ）初始质量浓度为100mg·L-1条件下,反应24h后可将溶液中Cr（Ⅵ）完全去除。XPS结果显示,反应阶段Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）共同存在于耦合体系中,但大部分的Cr（VI）会被零价铁和铬还原菌还原为Cr（Ⅲ）,此外,存在黑炭和菌体对Cr（Ⅵ）的吸附作用。耦合体系中Fe（Ⅱ）含量高于单独黑炭负载零价铁材料,说明微生物能还原零价铁钝化层的Fe（Ⅲ）为Fe（Ⅱ）,使Fe（II）继续参与还原反应,产生循环效果,增强耦合体系对Cr（Ⅵ）的去除效果。同时,铁离子作为一种电子传递介质增强微生物对Cr（Ⅵ）还原过程中的电子传递,加速反应进行的同时,解决零价铁表面易钝化问题。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 实验材料
•     1.1.1 培养基
•     1.1.2 铬还原菌的筛选及鉴定
•     1.1.3 黑炭/零价铁复合材料的制备
•   1.2 实验方法
•   1.3 分析测试方法
• 2 结果与讨论
•   2.1 铬还原菌及其性能分析
•   2.2 黑炭/零价铁复合材料与菌GY-1耦合前后的SEM分析
•   2.3 对比实验
•     2.3.1 不同六价铬初始浓度对耦合体系Cr（Ⅵ）去除的影响
•     2.3.2 不同溶液pH对耦合体系中Cr（Ⅵ）的还原效果
•   2.4 耦合体系铁的动态变化
•   2.5 耦合体系XPS分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王维大,李硕,林薇,李玉梅,张连科,韩剑宏

关键词: 铬还原菌,零价铁,黑炭,耦合体系

来源: 生态环境学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 内蒙古科技大学能源与环境学院

基金: 内蒙古科技大学创新基金项目（2016QDL-B08）,内蒙古自然科学基金博士基金项目（2016BS0511）,内蒙古自然科学基金项目(2018MS02015)

分类号: X703;X172

DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2019.10.017

页码: 2062-2069

总页数: 8

文件大小: 1314K

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