不同培养条件下锰过氧化物酶(MnP)的合成及其对甲基橙的降解

高效、大规模、低成本合成木质素降解酶是直接采用其降解难降解有机污染物所必须解决的问题.对锰过氧化物酶(MnP)降解甲基橙和在非灭菌的反应器中连续合成MnP的可行性进行考察.结果表明,在采用2 mmol H2O2和1.5 mmol MnSO4的降解体系中,获最大脱色效果,且100、200和300 U/L的MnP可在8h内将甲基橙分别脱色18％、23％和35％;在非灭菌的反应器水平上实现了固定化培养的P.chrysosporium连续23 d合成MnP,但MnP酶活仅为2～ 23 U/L,难以酶解甲基橙;然而,在摇瓶培养条件下固定化的P.chrysosporium合成的MnP却能达1 152 U/L.因此,直接采用MnP对污染物进行降解以及在非灭菌的反应器中持续合成MnP是可行的,但就在非灭菌条件下如何提高MnP的合成量还有待开展深入的研究.     

微波促进含Cr(Ⅵ)-H2O2体系降解甲基橙溶液的研究

研究了微波辐射下Cr(Ⅵ)-H2O2催化降解甲基橙溶液的行为,探索了微波功率、微波辐射时间、pH值、H2O2浓度、Cr(Ⅵ)等对甲基橙溶液脱色率和COD去除率的影响.研究结果表明,Cr(Ⅵ)-H2O2能形成类Fenton体系;微波辐射可提高H2O2产生羟基自由基(·OH)的效率.1000 mg/L的甲基橙溶液,在Cr(Ⅵ)浓度为10.0 mmol/L、pH值为2.5、H2O2浓度为20.0 mmol/L、微波功率为700W下加热2 min,甲基橙溶液的脱色率为99.2%,COD去除率为82.8%.     

Fe(II)EDTA/H_2O_2电催化降解甲基橙模拟废水的研究

在无隔膜电解槽中,采用SPR(Ru-Ir-TiO_2)为阳极,石墨为阴极,考察了Fe(II)EDTA/H_2O_2电催化降解甲基橙(methyl orange)模拟废水的影响,发现EDTA很大程度上促进了类电Fenton试剂对甲基橙模拟废水的降解.实验研究表明,在外加电压为5.0v,EDTA:Fe~(2+) =2:1(摩尔比,Fe~(2+) =40 mmol/L),H_2O_2=48 mmol/L,电解质Na_2SO_4=40 mmol/L,废水pH值为(6.5±0.1)的条件下,降解260 mg/L的甲基橙模拟废水90 min,EDTA的加入可以使甲基橙模拟废水的脱色率由29.5%上升到78.4%,COD由571.429 mg/L降至80 mg/L,COD的降解率为86%,EDTA在此过程中既是催化剂又是反应物,可有效避免EDTA带来二次环境污染的可能性.     

黄孢原毛平革菌所产木素过氧化物酶系对染料降解的研究

白腐真菌黄孢原毛平革菌所产生的胞外过氧化物酶系由两类同功酶木素过氧化物酶和锰过氧化物酶组成，木素过氧化物酶对所研究的染料都有解作用，锰过氧化物酶只对部分染料起作用。加入H2O2，胞外酶液可以降解多种酶性染料如卡布龙红、酸性大兰、弱酸黄和弱酸大红，它们的脱色速率依次下降，以卡布龙红为例研究了各种条件因素对其降解脱色的影响，最佳H2O2浓度是100μmol/L，最佳PH为4．0，温度越高，脱色越快，但高于50℃酶将明显失活，木素过氧化物酶活性越高脱色速率越快，高浓度染料对其脱色有抑制作用，最佳条件下，50mg/L浓度卡布龙红第一分钟的脱色率达70％。随着稀释倍数的增加，酶液的降解速率呈抛物线加速下降，表明酶液中的某些组分如元素离子的浓度也是一个重要影响因素。     

白腐菌P.sordida YK-624及其锰过氧化物酶对2-氯酚的转化

利用白腐菌P.sordida YK-624和产自该菌株的锰过氧化物酶(MnP)处理2-氯酚(2-CP).结果表明,当2-CP质量浓度为50mg/L时,培养5d, P.sordida YK-624能降解50.42%的2-CP;采用300 U的MnP处理150mg/L的2-CP, 24h时2-CP降解率可达75.00%.利用紫外-可见分光光度计、红外光谱仪和高效液相色谱仪对MnP处理过程中的产物进行了分析,表明MnP氧化2-CP过程中有多种产物生成,可能的产物包括醌类和聚合产物.     

共基质下微生物燃料电池同步脱色甲基橙与产电性能

采用双室方形微生物燃料电池(MFC),以葡萄糖作为共基质,研究了共基质浓度对典型偶氮染料甲基橙在MFC阳极室中脱色效率及同步产电的影响。结果表明,在0~1.5 g/L浓度范围内,共基质浓度越大,甲基橙脱色率、COD去除率和最大输出电压越高。在共基质浓度为1.5 g/L,进水甲基橙为300 mg/L的条件下,8 h的脱色率高达95%,且在1 000Ω外电阻下,最大输出电压达到662 m V;在无共基质条件下,8 h内对300 mg/L甲基橙的脱色率仅为7.5%,最大输出电压仅达到140 m V。厌氧对照实验表明,甲基橙在MFC中可以实现加速脱色,反应8 h后甲基橙在MFC中的脱色率提高了57%。该研究为开发新型MFC降解偶氮染料废水技术提供了理论依据。     

微波促进含Cr(VI)-H2O2体系降解甲基橙溶液的研究

研究了微波辐射下Cr(VI)－H₂O₂催化降解甲基橙溶液的行为，探索了微波功率、微波辐射时间、pH值、H₂O₂浓度、Cr(VI)等对甲基橙溶液脱色率和COD去除率的影响。研究结果表明，Cr(VI)-H₂O₂能形成类Fenton体系；微波辐射可提高H₂O₂产生羟基自由基(·OH)的效率。1000 mg/L的甲基橙溶液，在Cr(VI)浓度为10.0 mmol/L、pH值为2.5、H₂O₂浓度为20.0 mmol/L、微波功率为700W下加热2 min，甲基橙溶液的脱色率为99.2%，COD去除率为82.8%。     

Phanerochaete chrysosporium吸附载体的选择及染料降解研究

研究了游离细胞与载体吸附培养、不同载体材料对Phanerochaete chrysosporium进行连续染料脱色及产酶能力的影响。结果表明,P.chrysosporium可在载体上良好生长,甚至生长到载体内部。木屑、玉米芯、花生壳3种载体材料中,以木屑载体吸附培养物的持续脱色和产酶效果最佳,该培养物经三轮连续脱色后对染料RB5仍能达到最高95%的脱色率,并产生596 U/L锰依赖过氧化物酶（MnP）和1 326 U/L木质素过氧化物酶（LiP）,对染料的持续脱色和产酶能力明显优于游离细胞培养物。     

Phanerochaete chrysosporium吸附载体的选择及染料降解研究

研究了游离细胞与载体吸附培养、不同载体材料对Phanerochaete chrysosporium进行连续染料脱色及产酶能力的影响。结果表明,P. chrysosporium可在载体上良好生长,甚至生长到载体内部。木屑、玉米芯、花生壳3种载体材料中,以木屑载体吸附培养物的持续脱色和产酶效果最佳,该培养物经三轮连续脱色后对染料RB5仍能达到最高95%的脱色率,并产生596 U/L锰依赖过氧化物酶（MnP）和1 326 U/L木质素过氧化物酶（LiP）,对染料的持续脱色和产酶能力明显优于游离细胞培养物。     

载体吸附培养黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和云芝(Trametes versicolor)对染料的脱色

比较研究了不同载体吸附培养的黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)和云芝(Trametes versicolor)对染料连续脱色的效果。结果表明:(1)白腐真菌黄孢原毛平革菌和云芝分别在含有球形的木屑、玉米芯和花生壳载体的液体环境中振荡培养,菌体以膜状或团状形式大量附着生长在载体表面。(2)连续4轮脱色过程中,不论黄孢原毛平革菌还是云芝,都是木屑为载体的培养液的持续脱色和产酶能力最好,宜选择木屑为载体。其中,木屑为载体的黄孢原毛平革菌培养液经过2轮连续12d脱色后对活性黑RB5的最高脱色率仍能达到97%,在第3轮脱色中对活性红M-3BE的最终脱色率接近96%,并且能产生最高611U/L的锰依赖过氧化物酶(MnP)和1 477U/L的木质素过氧化物酶(LiP)。(3)在实际应用中应该将木屑为载体的黄孢原毛平革菌和云芝培养液都投加到含染料废水处理系统中,强化生物处理效果。     

氯甲烷与偶氮染料混合废水的超声脱色

使用40 kHz超声(US)脱色氯甲烷(包括CCl4、CHCl3和CH2Cl2)与偶氮染料(包括甲基橙与铬黑T)混合模拟废水,考察了氯甲烷初始浓度对偶氮染料超声脱色和TOC去除的影响.结果表明:偶氮染料的单独超声脱色速率很慢;而在CCl4与CHCl3存在时超声能使偶氮染料短时间内脱色至无色,但对其TOC的超声去除促进作...     

高压电弧放电处理偶氮染料废水

用高压电弧放电产生的低温等离子体对含偶氮染料的废水进行了处理,以甲基橙为例研究了电压幅值、处理时间、溶液初始浓度、溶液初始pH值、投加Fe^2＋和Fe^3＋对染料脱色的影响。实验结果表明,甲基橙浓度为50mg／L时其降解率随时间和电压幅值的增加而增加。溶液初始浓度对染料去除效果影响较为明显,同等条件下初始浓度越低降解率越高。酸性条件下有利于低温等离子体处理甲基橙。Fe^2＋和Fe^3＋对低温等离子体降解甲基橙有一定的催化作用。电压8kV处理3min,Fe^2＋为20mg／L时去除率由89．64％增至99．72％。Fe2（SO4）,的最佳投加量为5mg／L（以Fe^3＋计）,而FeCl,的最佳投加量为80mg／L（以Fe^3＋计）。     

铁炭微电解-Fe2+/K2S2O8降解甲基橙

针对偶氮类有机物废水具有色度大,难降解的特点,以对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠(甲基橙)为模拟研究对象,对水体系中铁炭微电解-Fe2+/K2S2O8降解甲基橙的方法进行了研究。通过正交实验确定出该方法各因素的影响程度,进一步通过单因素影响实验确定该方法的最佳条件是:铁炭微电解填料、FeSO4和K2S2O8投加量分别为300 g/L、1.3mmol/L和0.7 mmol/L,初始pH值为7.0。在最佳条件下,甲基橙COD和色度去除率分别能达到64.7%和68.2%。     

陶瓷负载Ag、Ce共掺杂TiO_2光催化剂降解甲基橙的研究

以陶瓷为载体,采用溶胶-凝胶法制备了银离子和铈离子共掺杂TiO2的负载型光催化剂——T-AC/陶瓷,研究了pH值、双氧水用量、催化剂用量、紫外灯强度、废水的初始浓度等因素对T-AC/陶瓷光催化剂降解甲基橙染料废水的影响。结果表明,当pH为2、双氧水用量为0.5 mL/100 mL、催化剂用量为3 g/L、紫外灯功率为20 W、废水初始浓度为10mg/L时,甲基橙的降解率可达85.9%,并且甲基橙的光催化降解属于一级动力学方程,T-AC/陶瓷催化剂有较高的活性和稳定性,在废水处理中具有较好的应用前景。     

银钛共负载型光催化材料降解甲基橙废水简

以膨胀珍珠岩为载体,采用溶胶凝胶法对其进行负载,制备出不同类型的光催化材料（TiO₂-EP、Ag⁺-TiO₂-EP）,并在模拟日光条件下,研究其对甲基橙溶液的降解效果。结果表明,浸渍3次且担载0.04% Ag⁺的负载型TiO₂光催化活性最高,在光催化剂用量为0.3 g,20 mL初始浓度为10 mg/L甲基橙溶液光照4 h后降解率可达81.6%,且甲基橙的光催化降解服从一级动力学方程。回收3次后仍有较强的活性,其2 h降解率为24.8%。     

类Fenton反应对偶氮染料橙黄II的脱色研究

以橙黄II染料溶液为研究对象,通过正交实验确定了Fe-NTA/H2O2构成的类Fenton反应中各影响因子的最佳操作条件为:[H2O2]=20 mmol/L,[Fe-NTA]=2.5 mmol/L,pH=3。同时考察了反应时间、溶液pH值、H2O2浓度、Fe-NTA浓度对脱色效率的影响。实验表明脱色反应在30 m in内基本完成,类Fenton试剂能在较宽的pH范围内保持较好的脱色效果,而且在pH=6时,类Fenton试剂比传统Fenton试剂的脱色效率提高约75%。增加双氧水浓度可以提高橙黄II溶液脱色率,但超过20 mmol/L后效果提高不明显。在0.5~2.5 mmol/L的范围内,Fe-NTA浓度对脱色效果的影响不显著。     

几种试剂对硝酸根光催化脱色甲基橙的影响

以NO^-₃为光催化剂,在紫外灯照射下,对甲基橙溶液进行光催化脱色。结果表明,叔丁醇、甲醇和乙醇对催化脱色反应有抑制作用; KBr和Na₂SO₄对脱色反应均有促进作用;而且KBr的加入量存在最佳值; Na₂SO₄的促进作用随Na₂SO₄的量的增加逐渐增强。Na₂CO₃的存在对甲基橙的脱色反应没有影响。K₂S₃O₈和NO^-₃之间存在较强的协同作用;KIO₃和NO^-₃之间存在相加作用;KBrO₃和NO^-₃之间存在拮抗作用。     

Effect of factors on decolorization of azo dye methyl orange by oxone/natural sunlight in aqueous solution

Purpose  

The oxone process for azo dye decolorization has drawbacks such as difficulties with reuse, risks of secondary pollution, and high costs associated with UV irradiation. This study aims to explore the use of oxone for decolorization in the absence of catalyst and under natural sunlight conditions (i.e., oxone/natural sunlight system) and evaluate the impacts of operating parameters (reagent dosage, initial methyl orange (MO) concentration, and initial pH) and coexisting substances (humic acid, NO₃⁻, metal ions) on the system’s decolorization efficiency.     

Simultaneous bioelectricity generation and decolorization of methyl orange in a two-chambered microbial fuel cell and bacterial diversity

The objectives of this study were to investigate the simultaneous bioelectricity generation and decolorization of methyl orange (MO) in the anode chamber of microbial fuel cells (MFCs) in a wide concentration range (from 50 to 800 mg L^?1) and to reveal the microbial communities on the anode after the MFC was operated continuously for more than 6 months using MO-glucose mixtures as fuel. Interestingly, the added MO played an active role in the production of electricity. The maximum voltage outputs were 565, 658, 640, 629, 617, and 605 mV for the 1 g L^?1 glucose with 0, 50, 100, 200, 300, and 500 mg L^?1 of MO, respectively. The results of three groups of comparison experiments showed that accelerated decolorization of methyl orange (MO) was achieved in the MFC as compared to MFC in open circuit mode and MFC without extra carbon sources. The decolorization efficiency decreased with an increase of MO concentration in the studied concentration range for the dye load increased. A 454 high-throughput pyrosequencing revealed the microbial communities. Geobacter genus known to generate electricity was detected. Bacteroidia class, Desulfovibrio, and Trichococcus genus, which were most likely responsible for degrading methyl orange, were also detected.