共固定化酶对反胶束体系油酸酯化的催化条件优化

采用吸附共固定化纤维素酶和脂肪酶的双酶体系,同时采用生物表面活性剂鼠李糖脂(rhamnolipid,RL)构建RL/异辛烷/正己醇反胶束体系.考察共固定化双酶在RL/异辛烷/正己醇反胶束体系中对油酸酯化催化的优化条件和共固定化双酶的稳定性。结果表明,以生物炭作为载体的催化效果优于活性炭和明胶。在p H=6,临界胶束浓度(CMC)为60,反应2 h,温度45℃时共固定化双酶在反胶束体系对油酸的酯化效果最好,动力学米氏常数K_m=26.6,v_(max)=50 mmol/(L·min·mg)。共固定化酶在反胶束体系中重复利用的稳定性优于固定化单酶,重复使用8次后,酶活力仍保持60%以上,研究证明,共固定化双酶具有优越的可重复利用性和广阔的应用前景。     

鼠李糖脂对底泥三氯生脱附的影响因素

采用吸附/脱附平衡实验考察了温度对鼠李糖脂作用下三氯生(TCS)在底泥/水中分配的影响,以及鼠李糖脂浓度、泥水比、反应时间、TCS初始浓度对鼠李糖脂脱附底泥中TCS的影响;并通过Box-Behnken响应曲面法(RSM)确定了鼠李糖脂强化脱附底泥中TCS的影响因素排序、最佳脱附条件和调控策略。结果表明,在283~323 K的温度范围内,温度越高,TCS越容易向水相迁移;鼠李糖脂浓度越大、泥水比越低、时间越长、TCS初始浓度越低,越有利于鼠李糖脂脱附TCS。各影响因素作用排序为:泥水比鼠李糖脂浓度pH时间;最佳脱附条件:鼠李糖脂浓度2 996.96 mg·L~(-1)、泥水比10 g·L~(-1)、反应时间30 h及pH 7.9。此时,鼠李糖脂对底泥中TCS的最大脱附率可达90.70%。可为鼠李糖脂生物表面活性剂强化受TCS污染水体的原位修复的可行性提供判据。     

Trametes sp. LS-10C漆酶对直接类偶氮染料的脱色作用

利用栓菌(Trametes sp.LS-10C)漆酶在单酶和漆酶-介体体系2种情况下对3种直接类偶氮染料进行脱色。结果表明,在给酶量为10 U·m L~(-1)、染料浓度为100 mg·m L~(-1)条件下反应24 h后,直接蓝86在非介体体系中脱色率达到71.2%,其最适脱色温度和pH范围分别为45~60℃和3.5~5.0;直接橙26在介体体系(10μmol·L~(-1)ABTS)中脱色率达到78.7%,其最适脱色温度和pH范围分别为35~45℃和4.5~6.5;直接红31在介体体系(10μmol·L~(-1)ABTS)中脱色率达到90.7%,其最适脱色温度和pH范围分别为35~45℃和3.5~5.0。     

Ganoderma sp.SYBC L48漆酶酶学性质及其对酸性红1的脱色性能

对灵芝菌Ganoderma sp. SYBC L48漆酶进行了纯化和酶学性质分析,并利用该漆酶对偶氮染料酸性红1进行脱色处理;考察了脱色体系中各因素对脱色效率的影响;采用小麦种子和水稻种子对酶处理后的染料进行了毒性测试。结果表明,以ABTS为底物时,该酶的最适pH为2.5,最适温度为60℃,在pH5～9和20～60℃具有良好的稳定性,Co2+、Cr~(3+)和Fe~(3+)离子对酶活性有较强的抑制作用。在染料浓度100 mg·L-1,酶浓度0.5 U·mL-1,介体HOBT浓度0.25 mmol·L-1,pH为4,50℃的条件下反应30 min后,该漆酶对酸性红1的脱色率可达90.3%;1 mmol·L-1的Cr~(3+)、Cu~(2+)、Al~(3+)和Ni~(2+)存在下,漆酶仍能催化酸性红1脱色;脱色后染料的植物毒性下降。上述结果表明该漆酶在纺织废水处理中具有一定的应用前景。     

二鼠李糖脂对白腐菌降解稻草中木质纤维素的影响

通过固态发酵方式采用白腐菌对稻草中木质纤维素进行降解,并研究了生物表面活性剂二鼠李糖脂对该降解过程的影响。结果表明,不同浓度的二鼠李糖脂能在不同程度上提高降解过程水溶性有机碳的含量,添加0.007%和0.021%二鼠李糖脂的实验组最高TOC(total organic carbon)浓度较对照组分别提高了83.6%和54.5%,这有利于黄孢原毛平革菌的生长,且延缓了菌体的衰退。添加临界胶束浓度0.007%和0.021%浓度的二鼠李糖脂可使LiP(lignin peroxidase)酶活分别提高85.7%和41.2%,二鼠李糖脂对MnP(manganese peroxidase)酶活没有显著影响。生物表面活性剂的介入促进了白腐菌对稻草中木质素的降解,添加0.007%二鼠李糖脂可使木质素降解率提高54%。     

漆酶对活性艳蓝染料废水脱色

用白腐真菌漆酶对活性艳蓝X-BR和活性艳蓝K-NR 2种活性染料进行脱色实验。研究了pH、温度、染料浓度和酶活力对脱色率的影响。结果表明,漆酶脱色的适宜条件为:反应温度45℃,pH 6～7,适宜染料浓度为50 mg/L,酶浓度5 U/mL,反应1 h两种染料脱色率可达到75%;通过正交实验确定2种染料的最佳脱色组合分别为:反应温度55℃、pH7、活性艳蓝X-BR浓度50 mg/L、酶浓度5 U/mL和反应温度55℃、pH 6、活性艳蓝K-NR浓度50 mg/L、酶浓度5 U/mL。在所得最优条件下反应1 h,活性艳蓝X-BR和活性艳蓝K-NR的脱色率分别为74.2%和78.6%;反应2 h,脱色率分别为78%和79.5%。     

硫酸铜类芬顿法去除双酚A

在水处理应用中,为解决Fenton法通常需较低pH的局限性,提出了以硫酸铜为催化剂的类芬顿反应体系,以双酚A(BPA)为目标污染物,分别考察了催化剂用量、H_2O_2用量、反应温度、BPA初始浓度和pH对BPA去除效果的影响,分析了反应过程中pH和羟基自由基浓度的变化。结果表明:在催化剂用量为0.8 g·L~(-1)、H_2O_2为78 mmol·L~(-1)、BPA为152 mg·L~(-1)、反应温度为75℃、反应时间为65 min的条件下,BPA和TOC的去除率分别为95.4%和85.9%;所建立的硫酸铜类芬顿反应体系,相比Fenton反应体系具有更宽的pH适应范围,可以在pH=3.0～10.1下进行反应,无需调节反应液的pH,且出水水质颜色好,成本低。以上研究结果可为有机废水的高效处理提供理论与技术支持,具有广阔的应用前景。     

漆酶/介质系统催化偶氮染料直接橙S脱色

利用灵芝菌Ganoderma lucidum漆酶的催化作用对偶氮染料直接橙S进行脱色处理,考察脱色反应体系各因素对脱色率的影响,初步探讨漆酶对直接橙S脱色降解机理。结果表明,2,2’-连氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)可显著提升漆酶对直接橙S的脱色效果。直接橙S脱色效果受多种条件的影响,在直接橙S初始浓度50 mg·L~(-1)、漆酶加入量0.26 U·m L~(-1)、2,2’-连氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)10μmol·L~(-1)、pH 6.0、50℃条件下,可获得较好的脱色效果,90min后脱色率可达到62.99%。吸收光谱分析表明,漆酶与2,2’-连氮-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)的协同氧化导致直接橙S分子结构的改变,是其快速脱色的主要发生机制。     

高PHAs合成性能菌株的筛选及其条件优化

通过尼罗蓝荧光筛选,从活性污泥体系中筛得Ace-6、But-1和But-17。经DNA分子鉴定,Ace-6缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),But-1约氏不动杆菌(Acinetobacter Johnsonii),But-17蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。采用摇瓶平行发酵实验,确定了各自的最佳碳源和氮源,并通过多因素正交实验对其进行合成条件优化。结果表明,Ace-6菌株合成条件为温度30℃、乙酸钠30 g·L~(-1)、酵母粉0.35 g·L~(-1)、pH 7.0、接种量5%,PHAs的总量可达412.02 mg·L~(-1);But-1菌株的合成条件为温度35℃、乙酸钠20 g·L~(-1)、硫酸铵0.35 g·L~(-1)、pH 7.5、接种量8%,PHAs的合成量可达392.39 mg·L~(-1);But-17菌株合成条件为温度35℃、淀粉20 g·L~(-1)、氯化铵0.35 g·L~(-1)、pH 7.5、接种量5%,PHAs可达304.70 mg·L~(-1)。     

灵芝漆酶对直接蓝86的催化脱色性能

利用灵芝菌Ganoderma lucidum U-281漆酶对直接蓝86进行酶促氧化脱色,并对其降解机理进行了探讨。结果表明,染料-漆酶共反应体系在20～50℃及pH小于5.0范围内,直接蓝86均可脱色50%以上;漆酶对直接蓝86具有宽泛的浓度适应性,对300 mg/L的该染料仍具有耐受性。最优脱色工艺参数为温度40℃、pH 5.0、染料初始浓度200 mg/L、漆酶用量1 U/mL。在优化条件下,直接蓝863 h的脱色率达到54.54%,48 h脱色率达到91.54%。紫外-可见吸收光谱分析表明,漆酶的酶促氧化导致染料的分子结构产生了变化,是造成直接蓝86脱色的主要发生机制。     

两种生物表面活性剂对污染塿土中苯酚的淋洗修复研究

为探讨两种生物表面活性剂皂苷和鼠李糖脂对污染塿土中苯酚的淋洗修复机制,采用批次试验方法,初步探究了塿土对苯酚及两种生物表面活性剂的吸附特征、两种生物表面活性剂在不同淋洗条件(生物表面活性剂浓度、时间、温度)下对塿土中苯酚的淋洗效果。结果表明:(1)塿土对苯酚的吸附量较低,吸附等温线符合Langmuir等温方程;(2)在较低浓度范围,塿土对皂苷和鼠李糖脂的吸附属于单分子层物理吸附,能较好地用Langmuir等温方程拟合;(3)塿土对鼠李糖脂的吸附与其对苯酚的吸附在相同的数量级,在研究鼠李糖脂对塿土中苯酚的淋洗时应予以考虑,塿土对皂苷的吸附与其对苯酚的吸附相比可以忽略;(4)室温(25℃)下,塿土对皂苷和鼠李糖脂两种生物表面活性剂的吸附量最小;(5)两种生物表面活性剂对塿土中苯酚的最佳淋洗条件为:淋洗时间8h,温度25℃,皂苷和鼠李糖脂的质量浓度分别为0.5、0.6g/L;对于轻度污染塿土,两者对苯酚的淋洗率均可达到100.00%,而对中度和重度污染塿土修复效果相对不佳。     

鼠李糖脂浓度对铜绿假单胞菌NY3烃代谢过程中细胞生理特性影响作用

为了研究表面活性剂鼠李糖脂(Rha)促进铜绿假单胞菌NY3烃降解与该菌细胞生理特性变化规律的相关性,在实验室可控条件下,研究了投加Rha后对该菌在整个培养过程中生长情况、正十六烷降解率、胞内脂多糖含量、胞内外蛋白含量等生理特性的影响。结果表明,NY3菌对正十六烷的降解率不受限于该鼠李糖脂临界胶束浓度(CMC=35 mg·L~(-1)),即在投加高于CMC浓度时同样可以提高正十六烷的降解率,并增大体系生物量和积累大量酸性物质(多为烃的氧化产物),该酸性物质能被NY3菌利用并快速生长。投加Rha可增加细胞内脂多糖的含量,并与体系中被去除的烃类物质的量成正比;同时能促进胞内蛋白在短时间内增加并趋于稳定,而降解体系中胞外蛋白同样对于正十六烷的降解有积极作用。因此,投加Rha不仅能提高对疏水性有机物的增溶性,同时对代谢过程中菌体的生理生化特性有明显的改变,从而提高NY3菌对烃类物质的降解率。     

真菌漆酶在树脂D380上的固定及固定化漆酶的性质

为寻求一种廉价高效的漆酶固定化方法,以树脂D380为载体、戊二醛为交联剂,结合吸附法和交联法固定真菌漆酶,并研究固定化漆酶的性质。最优固定化条件：1g载体在20mL0．7％的戊二醛溶液中交联2h后,加入2mL稀释酶液和5mLpH为4的醋酸一醋酸钠缓冲溶液,在25℃下吸附反应6h,最终获得的酶活回收率为65．94％。固定化漆酶的最适温度为20℃,最适pH为4,在4℃下保存14d仍保持约80％的酶活力。自由漆酶和固定化漆酶的Km值分别为1．207mmol／L和1．616mmol／L,说明固定后漆酶对底物的亲和力有所下降。     

转底炉粉尘酸浸净化液电沉积锌

对转底炉炉灰酸浸净化液电沉积锌的工艺条件和参数进行了研究,获得的电积锌最佳电积条件与参数为:锌离子浓度50 g·L~(-1),电解液pH=2,电解温度40℃,电流密度600 A·m~(-2),骨胶浓度6 mg·L~(-1)。在最佳条件下,锌电沉积电流效率接近90%,电积出的锌表面光滑平整,其纯度可达99.9%。     

漆酶/酸性绿1介体体系对合成染料的降解研究

采用漆酶/酸性绿1介体体系降解孔雀石绿染料,分别考察了温度、pH、漆酶浓度、染料和酸性绿1浓度等条件对降解效果的影响。结果表明:最适的温度为70℃,最适pH为4.5,漆酶和酸性绿1浓度的提高可促进孔雀石绿染料降解,但过高浓度的酸性绿1会抑制其降解。将该介体体系应用于三苯甲烷类染料碱性品红、考马斯亮蓝G-250,双偶氮染料氨基黑10B、酸性红73,单偶氮染料甲基橙和杂环染料罗丹明B的降解,发现漆酶/酸性绿1介体体系对不同类型的染料均有降解效果,但对三苯甲烷类染料的降解效果尤为显著。     

非缓冲微生物燃料电池运行性能及无机碳积累

考察了不同乙酸钠浓度下非缓冲微生物燃料电池(BLMFC)的运行性能和无机碳(IC)(HCO_3~-或H_2CO_3)积累情况。结果表明:阳极液中IC的积累浓度与乙酸钠浓度呈线性相关,在乙酸钠浓度为0.5 g·L~(-1)和1.0 g·L~(-1)的BLMFC体系中,IC积累浓度分别为8.02 mmol·L-1和13.60 mmol·L~(-1),阳极液出现酸化现象,pH降低至6.2和6.5;体系输出电压(U)与阳极液pH出现相同的先下降后上升的变化趋势,体系最大功率密度(P_(max))分别为242 mW·m~(-2)和428 mW·m~(-2)。当乙酸钠浓度增大到2.0 g·L~(-1)和3.0 g·L~(-1)时,IC积累浓度增加到30.64 mmol·L~(-1)和42.42 mmol·L~(-1);乙酸盐自身的缓冲作用和体系积累的较高浓度IC可以将阳极液pH维持在7.4～8.5,输出电压稳定在350 mV左右;P_(max)增大到668 mW·m~(-2)和699 mW·m~(-2),可以实现自缓冲稳定运行。     

过硫酸盐活化耦合微生物燃料电池的降解结晶紫性能

利用Fe0活化Na_2S_2O_8产生具有强氧化性的SO-4·催化降解目标物结晶紫。研究不同因素(阴极液初始pH值、S_2O_8~(2-)浓度、共存离子Cl-浓度)对Fe~0/~(-1)-微生物燃料电池(MFC)体系中结晶紫降解率及产电性能的影响。结果表明,阴极液初始pH值降低和~(-1)浓度增加有利于体系中结晶紫的降解和最大功率密度的提高,阴极液共存离子Cl~-浓度的增加会阻碍结晶紫的降解,最大功率密度随Cl-浓度增加呈现先增加后降低的趋势。综合体系中结晶紫的降解率和最大功率密度,在温度为30℃,Fe~0投加量为1 mmol·L~(-1),阴极液初始pH值为3、~(-1)浓度为2 mmol·L~(-1)时,180 min后浓度为0.16 mmol·L~(-1)的结晶紫降解率达到95.62%,最大功率密度为637.245 m W·m~(-3),内阻约为400Ω。降解过程符合一级动力学方程。     

铜氧化物/D851树脂催化臭氧氧化降解双酚A

通过Cu(NO_3)_2·3H_2O对螯合树脂D851进行沉淀改性,采用SEM观察、EDS分析、傅里叶变换红外谱图分析对改性前后螯合树脂进行了表征;研究了改性前后螯合树脂在不同反应体系对双酚A的降解效果及环境因素对CuO_x/D851催化臭氧氧化双酚A性能的影响;探讨了改性螯合树脂催化臭氧化降解双酚A的机理。结果表明:Cu(NO_3)_2·3H2_O对螯合树脂D851改性后,螯合树脂的表面形态,铜离子含量都有所改变;通过正交实验得出CuOx/D851树脂催化剂的最佳制备工艺是pH为8、活性组分浓度为337.5 mmol·L~(-1)、负载温度为70℃、反应时间为10 h;单因素法研究表明,在最佳条件臭氧投加量为8.4 mg·L~(-1)、催化剂投加量为0.6 g·L~(-1)、废水进样流量为4 mL·min~(-1)、双酚A初始浓度为10 mg·L~(-1)、初始pH为7,双酚A的降解率可达86.71%;在改性螯合树脂催化臭氧化体系中,改性后螯合树脂主要通过羟基自由基-直接臭氧氧化协同作用极大地提高了对BPA的降解率。     

白腐真菌对染料脱色的培养条件研究

对贝壳状革耳菌高产漆酶条件及其对染料脱色条件进行了研究.结果得到高产漆酶的最佳条件为:葡萄糖10 g/L,酒石酸铵0.5 g/L,pH 3.0,转速120 r/min;脱色效果最佳的培养条件是:葡萄糖10 g/L,酒石酸铵0.5 g/L,pH3.0,温度30℃.由此可知漆酶在染料脱色中起重要作用;实验也表明:随着培养基中碳源、氮源量的增加,菌体生物量逐渐增加,但体系中高碳氮比对菌体对染料的脱色是不利的;菌体生物量与对染料的脱色作用不呈正相关.     

快速Fenton反应器处理乳化液废水

采用快速Fenton反应器对乳化液废水处理效果进行研究。分别考察反应温度、H_2O_2和Fe SO_4投加量、反应时间、初始p H值等因素对COD去除率的影响,实验结果表明,在反应温度30℃,初始p H值4,反应时间20 min,H2O2浓度为116 mmol·L~(-1),Fe2+浓度为10 mmol·L~(-1)条件下,COD平均去除率可达到60%。H2O2和Fe SO4的用量是传统Fenton工艺的65%和10%,反应时间少于传统Fenton工艺的1/7。