Pseudomonas putida原位还原Pd(0)NPs介导电子传递应用于苯酚生物降解的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:good2009good
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
零价钯纳米颗粒(Pd(0)NPs)因具有较好的选择性及较大的催化面积而被广泛研究,目前合成Pd(0)NPs的方法多样,其中微生物原位还原法由于经济、易操控且反应条件温和而备受关注。本论文利用恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida,P.putida)为生物还原介体原位合成Pd(0)NPs,分析Pd(0)NPs对P.putida的微生物电子传递性能、微生物活性的影响,并将其应用于苯酚的生物降解。在厌氧条件下通过P.putida原位还原合成Pd(0)NPs,结果表明,P.putida对Pd(II)有吸附、还原的作用,SEM-EDS、TEM、XRD和XPS等表征结果证明了P.putida可原位合成粒径约为10 nm的Pd(0)NPs,合成的Pd(0)NPs均匀分布在胞外及细胞周质空间中。使用电化学的手段测定Pd(0)NPs在胞内的存在对P.putida电子传递性能的影响,CV结果表明,相比于P.putida,含Pd(0)NPs的P.putida有更高的氧化还原电流;随着初始反应Pd(II)浓度增加至0.07和0.1 mM,恒电位实验中的乳酸氧化电流升至10.6±5.2和22.5±9.7 nA,分别为P.putida(5.7±2.8 nA)的1.85和3.95倍;电子传递速率TTC-ETS和INT-ETS分别提升至89.02和209.09μg/(mg h),分别是P.putida的1.64和1.34倍,说明Pd(0)NPs可以介导微生物的电子传递过程。对本研究条件下的Pd(II)浓度对P.putida活性的影响进行探究,通过生长曲线实验和抑菌圈实验分析了0.07 mM、0.1 mM、0.5 mM Pd(II)对P.putida生长情况的影响,结果表明P.putida可以耐受0.5 mM的Pd(II);激光共聚焦的检测表明低量Pd(0)NPs具有较好的生物相容性,还原Pd(0)NPs后的P.putida仍活性良好,再加上Pd(0)NPs对电子传递的介导作用,为后续的降解实验打下基础。当反应浓度提高到5 mM,Pd(II)和Pd(0)NPs均影响微生物的生存,说明当Pd(II)和Pd(0)NPs超过一定浓度后,对微生物仍具有一定的毒性。将合成Pd(0)NPs之后的P.putida用于苯酚的生物降解,相对于纯P.putida,苯酚降解动力学常数增大,最高可至0.2992 h-1;Haldane模型拟合微生物生长动力学,结果优于不含Pd(0)NPs的P.putida,最优的结果为:μm=0.035 h-1,Ks=76.39 mg L-1,Ki=714.29mg L-1,此时对苯酚的降解效果最好、毒性抑制作用最弱、P.putida对苯酚的亲和性最优。胞外和细胞周质中存在的Pd(0)NPs可促进电子传递,有利于过程中产生的电子进入胞内从而被利用,进而提升了P.putida降解苯酚的特性;同时,含有Pd(0)NPs的P.putida在苯酚生物降解的反应中具有较高的活性。
其他文献
表层嵌贴FRP加固技术是一个新兴的具有前景的加固技术,相对于外贴FRP技术而言,该技术可以更好地发挥出FRP的高强性能,并具有耐久性优越,防火性能好等诸多优势。因此,国内外学
偶氮三唑基衍生配体构筑的功能配合物结构新颖多样,具备了有机配体和无机金属的优良性质,在材料科学、能源和环境等领域展示出广泛的应用前景。本文通过合成偶氮三唑衍生类配
在电网发展规模日渐壮大、负荷需求更加多样性的社会背景下,配电网系统迎来了巨大挑战,在功率传输、新能源利用、故障恢复、系统的稳定和潮流均衡等方面都提出了更高的要求。各种柔性设备给解决配电网问题提供了有效途径,而SNOP(Soft Normally Open Point)是一种代替传统联络开关的柔性设备,连接于配电网负载之间,可以实现两端系统之间功率的精准传输,同时可迅速对断电负载提供电压支撑,对提高
分子反应动力学是化学反应动力学的一个重要组成部分,它基于原子或分子的微观层面探索化学反应的内部动态和变化机理。近些年来,随着实验技术和理论计算方法的飞速发展,人们
研究选择于2015年7月~2016年4月,在四川农业大学(成都校区)第四教学楼B区6楼楼顶,采集24小时PM2.5样本。通过应用离子色谱仪(IonChromatography,IC)、电感耦合等离子体发射光谱仪(I
近年来,随着塑料制品的普及,增塑剂的消耗量呈指数级增长趋势。其主要成分为邻苯二甲酸酯,是环境中一类难生物降解的内分泌干扰物。其中,邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,
糖尿病是一种血糖代谢紊乱疾病,其在长时间内导致人体血糖呈高血糖水平,已经成为危害人类健康的三大疾病之一。对于Ⅰ型和晚期Ⅱ型糖尿病的治疗,目前最有效的方法为多次皮下
基于词语法思想及其术语体系,本文运用《大公报》和《人民日报》的语料,勾勒分析了“总理”“裁判”“装置”“装备”和“会议”五个词在现代汉语中的动-名转类过程。“总理”“裁判”“装置”“装备”“会议”这五个词语均经历了独立充当谓语的分布下降,充当主、宾语的分布上升这一语法变化趋势,“总理”“裁判”继承其搭配的主语语义而获得名词语义内涵,“装置”“装备”继承其搭配的宾语语义而获得名词语义内涵,“会议”一
我国幅员辽阔、历史悠久,各民族文化多姿多彩。古羌族作为一个没有文字的古老民族,建筑就是其本民族文化的重要载体。木卡羌寨位于阿坝州理县境内杂谷脑河下游,是羌族最具有
蛋白质折叠速率在蛋白质折叠机理中所处的地位十分重要,就如同蛋白质在生命活动中起到的作用一样。蛋白质与生命息息相关,蛋白质的折叠机理错综复杂,若要执行生物学功能,必须