偶氮染料定量结构-生物降解关系(QSBR)研究

利用量子化学原理剖析了偶氮染料的脱色机制,所得结果与文献中关于染料结构与脱色能力之间关系的结论基本一致,以脱色能力为染料生物降解能力的表征,建立了定量结构生物降解性模型,模型预测结果与实验结果基本吻合。     

不同环境条件下偶氮染料酸性大红GR的生物降解性能

为了考察不同环境条件下偶氮染料酸性大红GR生物降解性能,采用已驯化的混合菌群作为接种液进行偶氮染料酸性大红GR脱色试验。结果表明,微氧条件下(静置敞口培养),偶氮染料酸性大红GR脱色效果最佳,染料脱色主要发生在菌体的对数生长期。混合菌群对pH、温度适应范围较广,pH为3.32~9.18,温度在20℃~37℃范围内均可以获得较好脱色效果,脱色率均在80%以上。微氧条件下酸性大红GR降解历程表明,偶氮基整个共轭系统被破坏,生成了一种新的结构,使原有的某些精细结构在二阶导数光谱中得以表现,由此探讨其生物降解机理。     

微电解对不同结构染料脱色效果的研究

采用微电解法研究了染料脱色效率与染料结构的关系.结果表明,脱色的难易程度从染料结构看,依次为偶氮型、蒽醌型＞金属络合型＞半菁阳型.在pH值为5.7-6.0,铁炭比为2:1时,处理效果最好,对100mg·l-1的摸拟染料废水处理1h后,脱色率达到90%以上.     

嗜热复合菌群对偶氮染料的脱色特性及其脱毒

偶氮染料所造成的环境污染问题已成为近年来亟待解决的问题.以前期构建的嗜热偶氮染料降解复合菌群为研究对象,探究其在不同初始p H、培养温度、染料浓度及不同结构偶氮染料的脱色特性,并对不同浓度下染料的降解进行动力学分析;通过紫外-可见光扫描、红外光谱扫描及酶活性变化等分析偶氮染料的生物降解情况.此外,还将通过植物毒理性实验来验证偶氮染料降解后的脱毒情况.研究发现,该复合菌群在初始p H为8、温度为55℃的条件下脱色效果最佳,在含400 mg/L直接黑G的脱色培养基中静置培养48 h后,脱色率高达100%;且对直接黑G具有较高的耐受能力,在3 000 mg/L的条件下脱色率仍高达70%;对不同结构的偶氮染料均表现出较好的脱色性能;动力学分析发现其最佳脱色速率与浓度分别为40.597 3 mg g~(-1) h~(-1)、484.337 6 mg/L.通过紫外-可见光扫描及红外光谱扫描分析发现偶氮染料直接黑G在降解前后化学键及表面官能团发生了明显的变化;酶活性分析发现偶氮染料降解酶在降解后显著提高.此外,植物毒理性实验证明经复合菌群降解后的染料代谢产物对植物的毒性大幅度降低,可能被降解为其他低毒性物质.本研究结果表明该复合菌群具有较好的染料脱色降解性能,这将为偶氮染料的无污染化处理奠定理论基础.(图6表4参43)     

黄孢原毛平革菌对代表性染料的生物降解及降解途径的初探

用紫外分光光度法测定黄孢原毛平革菌与代表性染料共培养的吸光度，根据培养颜色的变化，吸光度的减小，λmax的移动及染料的脱色率，降解率，研究各种培养参数对梁料生物降解动态过程的影响，结果表明：BKM－F－176菌种的降解能力较OGC101强，浅层培养条件有利于染料分子的彻底降解，偶氮键的断裂是偶氮染料降解的重要步骤，蒽醌梁料发生稠环的开裂，因降解程度的不同，终产物中或保留部分共轭系统，或为在200－700nm范围内无最大吸收峰的非共轭结构物质。     

微酸多年卧孔菌产漆酶条件优化及其在染料脱色中的应用

微酸多年卧孔菌(Perenniporia subacida)产漆酶能力对生物漂白等研究具有重要意义.通过单因子和正交试验确定了微酸多年卧孔菌(菌株号:Dai 8224)的最适产酶条件:麦芽糖20 g/L,酵母浸粉5 g/L,pH 5.4,Cu2+2.0 mmol/L,培养温度24℃,转速160 r/min,接种量1.5%(V/V),此时酶活最高可达1.945 U/mL.单独使用微酸多年卧孔菌漆酶粗酶液对染料具有很好的脱色效果.该菌株对于50 mg/L杂环类染料中性红的脱色率可达98.3%,对偶氮染料刚果红的脱色率次之,为91.57%,对亚甲基蓝和铬天青的脱色率也都在80%以上.此外,其催化中性红脱色的最佳底物浓度为60 mg/L,脱色率达到99.42%,其中,生物降解作用占55.92%,菌体吸附作用占43.5%.结果表明该菌对多种染料脱色具有较大的应用潜力.图4表3参31     

染料结构与其絮凝脱色效果关系的探讨

在对活性、酸性和碱性等 1 0种水溶性染料水样絮凝脱色和平衡渗析实验数据进行分析的基础上 ,初步探讨了染料结构与其絮凝脱色率之间的定性关系。PAN -DCD絮凝剂对 1 0种染料的最佳脱色pH范围 <5,尤其在pH值 <4更佳。在最佳pH条件下 ,絮凝剂加入量增加 ,脱色率升高。染料分子上磺酸基数目多者脱色效果好 ,分子中疏水性基团大则脱色率高 ,含蒽醌环的染料脱色率大于萘环者 ,也大于含苯环者。     

吸附菌HX5对活性艳蓝KN-R的吸附脱色作用

研究了吸附菌HX5对活性艳蓝KNR的吸附脱色作用,碳源、氮源、盐度和染料浓度对KNR吸附脱色的影响,以及HX5生长菌体对KNR的脱色机理.结果表明,菌株HX5对KNR脱色的最佳碳、氮源分别为葡萄糖和硫酸铵;碳源浓度在10g/L以上时,可使200mg/L的KNR完全脱色,碳源浓度过高,脱色效果不显著;HX5对KNR脱色的最佳氮源浓度为0.75g/L,在0～2%的浓度范围内,盐度对脱色无显著影响;染料对菌株HX5具有一定的生长抑制毒性,但对于400mg/L的KNR,脱色率仍可达95.1%;HX5生长菌体对KNR作用96h内主要为生物吸附作用,96h外则可能发生了生物降解.图5表2参9     

染液化学混凝脱色规律性的研究

化学混凝是染色废水脱色的主要方法.对染色废水混凝脱色的研究.一般集中于混凝剂种类及混凝工艺条件对脱色效果的影响和最佳工艺条件的选择,染料分子的结构及物理化学特性等因素对混凝脱色效果的影响研究甚少.染料在水中的状态直接影响混凝脱色的效果,而染料在水中的状态取决于染料的分子结构和物理化学特性.本文在混凝脱色试验和文献研究的基础上,经过理论分析.总结出染料分子结构及物理化学待性对染色废水混凝脱色效果影响的一般规律.     

真菌对染料的脱色研究进展

染料废水的任意排放不仅会造成自然水体的污染、水生动植物的死亡、生态系统的失衡,还会直接对人体产生危害.真菌对染料脱色的研究最早始于上世纪80年代,是目前生物法处理染料废水研究中的热点.本文主要从真菌染料脱色的多样性、真菌染料脱色机理以及真菌染料脱色的应用条件等3方面对真菌染料的脱色研究进展进行综述,探讨了不同种类真菌包括白腐真菌、霉菌、酵母菌等对染料的脱色作用,阐明了真菌吸附脱色、降解脱色的机理,介绍了真菌在染料脱色应用中的优势,并对未来真菌染料脱色研究的方向提出了展望.图1参42     

金属离子协同马尾藻对水中偶氮染料分子脱色的研究

本文研究了多种金属离子对海藻处理不同结构的偶氮染料分子的影响，结果表明，金属离子的种类及浓度对海藻处理偶所染料都有重要的作用，偶氮染料的分子量和结构也影响该体系的脱色效果。适当浓度的金属离子和海藻的体系比单独海藻处理偶氮染料的脱色速度快，脱色率高。同时探讨了该体系处理不同结构染料分子的脱色差异。     

一株槭射脉革菌MY51的分离鉴定及对染料的脱色能力

通过对兔眼蓝莓叶片组织中分离得到的内生真菌MY51进行鉴定和产木质素降解酶活性检测,探讨该菌株对染料的脱色能力.通过形态学和分子生物学分类法对菌株MY51进行鉴定;对菌株MY51所产3种木质素降解酶酶活曲线进行测定;利用菌株MY51对固体条件下8种染料进行脱色能力的检测,筛选出较易脱色的染料后,以脱色效果较好的染料模拟污水染料,研究菌株MY51在静态条件下对不同浓度固体染料的脱色能力.结果表明,菌株MY51为白腐真菌——槭射脉革菌(Phlebia acerina),该菌株可以产木质素过氧化物酶、漆酶和锰过氧化物酶等木质素降解酶;且木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶活性均在培养第8天达到最大值,分别为11.05、1.21 U/L;漆酶活性在第10天达到最大值18.52U/L;菌株MY51对不同的染料均有脱色效果,对活性红和活性黑的脱色效果最显著;但染料浓度较高时会对菌株MY51的脱色产生一定抑制作用,脱色15 d后,MY51对质量浓度为10、50、100、250和500 mg/L活性红脱色率分别为98.2%、94.5%、87.8%、88.3%和85.6%;对质量浓度为10、50、100、250和500mg/L的活性黑脱色率分别为98%、93%、83.3%、74.5%和65.5%.本研究表明菌株MY51对活性染料具有较好脱色能力,在染料废水处理领域具有一定的应用前景.(图10参31)     

稻草秆粉基质中白腐菌对三苯甲烷类染料的降解特性

研究了稻草秆粉基质中白腐菌对三苯甲烷类染料(孔雀绿、溴酚蓝和结晶紫)的降解特性.结果表明,白腐菌10 d内对三苯甲烷类染料脱色率均可达到93%以上.染料加入对木素过氧化物酶分泌有抑制作用.随着培养过程的进行,染料脱色率增加,脱色降解以漆酶为主.紫外扫描发现,染料吸收波长有偏移,标志着染料结构发生变化,其中溴酚蓝能被完全矿化.图2表2参10     

活性染料染色废水脱色的研究

本研究选择若干种类活性染料,采用非生物的脱色方法,探索染料分子结构和脱色方法、脱色效果间的关系。结果表明:用铁盐和铝盐絮凝法处理的脱色效果与pH值的关系很大,色度去除难易的次序为酞菁型>蒽醌型>偶氮型>金属络合型,与染料结构关系密切;次氯酸钠、紫外光,Fenton试剂及臭氧等,皆有较好的脱色效果;这些方法的适当组合,可以提高活性染料染色废水的脱色率,而且费用也较低。     

PAN-DCD用于染料废水的脱色研究

本文以聚丙烯腈为高分子链,用双腈双胺与聚丙烯腈大分子上的腈基改性,制得含有多种活性基团的聚合物PAN-DCD.研究了PAN-DCD对活性染料、分散染料及酸性染料废水的脱色效果,并初步探讨了其脱色机理.实验结果表明,PAN-DCD的脱色效果与染料的种类、废水的酸度以及脱色剂的用量有关.PAN-DCD对染料颜色的去除率在pH=3.0和pH=13.0时达到极大值,显示了它的两性特征.脱色机理的研究结果表明,聚合物分子中的胍胺结构与染料分子发生了化学作用,通过静电键和分子间氢键的形成以及聚集作用,将分布于水中的有色物质絮凝、沉降.     

稻草秆粉基质中白腐茵对三苯甲烷类染料的降解特性

研究了稻草秆粉基质中自腐菌对三苯甲烷类染料（孔雀绿、溴酚蓝和结晶紫）的降解特性．结果表明，白腐菌10d内对三苯甲烷类染料脱色率均可达到93％以上．染料加入对木素过氧化物酶分泌有抑制作用．随着培养过程的进行，染料脱色率增加，脱色降解以漆酶为主．紫外扫描发现，染料吸收波长有偏移，标志着染料结构发生变化，其中溴酚蓝能被完全矿化．图2表2参10     

蒽醌染料及中间体脱色优势菌的特性研究和基因定位

本文对分离到的两株蒽醌染料脱色优势菌的脱色能力及其基因定位进行了研究,结果表明,ＮＤ１,ＮＤ２均能有效脱除活性艳蓝ＫＮ－Ｒ及溴氨酸的色度;两株优势菌均含有质粒,其降解染料的能力是由质粒控制的;并考察了不同碳源、氧、温度、ｐＨ值等理化因素对菌株降解染料的影响。     

九株染料脱色菌的脱色特性及其质粒与基因分析

对9株染料脱色菌的脱色特性及其质粒的携带情况进行初步的研究，测定和比较了这9株细菌的16SrDNA序列，并对其进行分子鉴定和分类，经检测的9株细菌均属于肠杆菌科，其中脱色能力较广谱的5株细菌均未检测到质粒的存在，它们在系统分类地位上基本上聚为一类，与埃希氏菌属的大肠埃希氏菌具有较高的同源性。而另外4株脱色能力单一、仅对三苯基甲烷类染料有较强脱色能力的菌株除一株以外，其它3株均携带有大分子量的质粒，在系统分类地位上也基本聚为另一类。     

絮凝剂P(AM-DMC)对活性艳红K-2BP的脱色作用

絮凝剂P(AM-DMC)对染料活性艳红K-2BP具有很好的脱色及去除CODCr性能,脱色率和CODCr去除率分别为97.18%、75.7%。脱色效果受絮凝剂用量、电荷密度、特性粘度、外加盐浓度及溶液pH值影响。红外光谱、可见吸收光谱及电荷量分析表明,P(AM-DMC)对活性艳红K-2BP的絮凝脱色过程中电荷中和起着重要作用,絮凝剂分子中的—N+(CH3)结构与染料分子中的-SO3-发生化学反应,同时也有分子间氢键形成,从而使水中染料分子聚集沉降。     

染料结构与其絮凝胶色效果关系的探讨

在对活性，酸性和碱性等１０种水溶性染料水样絮凝胶色和平衡渗析实验数据进行分析的基础上，初步探讨了染料结构与其絮凝脱色率之间的定性关系。ＰＡＮ－ＤＣＤ絮凝剂对１０种染料的最佳脱色ＰＨ范围〈５，尤其在ＰＨ〈４更佳。