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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。