国家自然科学基金(51178191)
- 作品数：10 被引量：56H指数：6
- 相关作者：朱能武吴平霄石超宏张婷许治国更多>>
- 相关机构：华南理工大学教育部广东省农业科学院农业资源与环境研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”广东省科技计划工业攻关项目更多>>
- 相关领域：环境科学与工程一般工业技术更多>>
- 一株氧化亚铁硫杆菌的分离及其浸出废旧线路板中铜的效果被引量：10
- 2013年
- 从广东某硫铁矿山酸性废水中分离到一株嗜酸性细菌,经形态观察、生理学和近全长16S rRNA基因分析鉴定为氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.ferrooxidans),命名为Z1。该菌与GenBank中菌株A.ferrooxidansCMS等处在系统发育树的同一分支,16S rRNA基因序列相似度均为99%。菌株Z1生长的最适pH值和温度分别为2.25和30℃,对数生长期处于第18～30小时,Fe2+平均氧化速率达到0.2307 g/(L.h),经驯化后能耐受15 g/L的废旧线路板金属富集体。浸出实验结果表明,在起始pH值为2.25、起始Fe2+浓度为9 g/L、接种量为10%、金属富集体投加量为15 g/L的条件下,菌株Z1能在62 h内浸出废旧线路板中99.3%的铜。与生物浸出效果类似,过滤除菌的滤菌液处理能在86 h内浸出96.0%的铜。而不接种上述细菌的9K培养基无菌浸出对照134 h铜的浸出率仅为61.3%。因此,菌株Z1可作为浸出废旧线路板中有价金属的潜在有效菌株。
- 张婷朱能武许治国石超宏
- 关键词：铜
- 胞外聚合物对生物浸出线路板金属粉末中铜的作用被引量：1
- 2015年
- 胞外聚合物(EPS)是生物浸出体系中重要的组成部分。通过设计透析袋对比实验和模拟EPS浸出实验,研究EPS在细菌与线路板金属粉末浸出过程中的作用。结果表明,不含透析袋的生物浸出7 d后铜的浸出率达到81.4%,而采用透析袋阻隔细菌与金属粉末直接接触的对照铜的浸出率仅为47.9%,2 d后移除透析袋实验组铜的浸出率急剧上升至77.9%。这表明细菌与线路板金属粉末的直接接触对生物浸出过程至关重要。配制的模拟EPS考查了其对生物浸出过程的影响。结果显示,添加模拟EPS的生物浸出实验7 d后铜的浸出率为92.2%,不添加模拟EPS的生物浸出组铜的浸出率为85.5%。扫描电镜结果也证实不同浸出后线路板金属粉末表面形态的差异。因此,EPS对生物浸出线路板金属粉末中的铜具有促进作用。
- 杨崇朱能武崔佳莹吴平霄
- 关键词：胞外聚合物生物浸出线路板铜
- 废旧线路板中主要有价金属的生物反应器浸出研究被引量：8
- 2014年
- 为探讨可供实际生物浸出应用的反应器规模废旧线路板中有价金属浸出特性和工艺条件,通过设计序批式生物浸出反应器,采用分离到的氧化亚铁硫杆菌Z1作为菌种资源,在考察废旧线路板中有价金属的浸出特性的基础上,确定了反应器运行的最佳工艺条件.结果表明,反应器运行的最佳工艺条件为曝气量1L/min、停留时间30h、搅拌速率300r/min以及粉末投加量12g/L.在此条件下,经过101h可以浸出90.24%的铜.同时,经197h的浸出,可以溶出93.06%的镁、92.00%的锌、85.59%的铝和64.51%的镍.因此,生物浸出反应器能有效回收废旧线路板中的有价金属,为该技术的实际应用提供了实验证据.
- 许治国朱能武杨崇吴平霄
- 关键词：废旧线路板生物浸出反应器有价金属氧化亚铁硫杆菌
- 生物沥浸去除污泥重金属及改善脱水性能研究被引量：17
- 2013年
- 从天然矿山酸性废水中富集制备了3种嗜酸性细菌混培物,开展了污泥生物沥浸实验,研究了沥浸去除污泥重金属(Cu、Zn、Cd)同时改善脱水性能的效果.结果表明,3种嗜酸性细菌混培物均可有效去除污泥中的重金属(P<0.01).沥浸12d后,改进型Starkey培养基富集的嗜酸性细菌混培物对Cu和Cd的去除率分别达到82.0%和82.9%,9K培养基富集的嗜酸性细菌混培物进行生物沥浸处理对Zn的去除率可达到87.5%.同时,生物沥浸还可以显著改善污泥的脱水性能(P<0.01).经过12d沥浸,污泥的离心脱水率可由73.1%上升到90.0%.显微观察和能谱分析结果显示,污泥脱水性能的改善是因为生物沥浸能使污泥结构由絮体状变成明显的颗粒状,并可形成以铁、氧和硫为主要元素组成的次生矿物规则晶体.
- 石超宏朱能武吴平霄李平吴锦华
- 关键词：城市污泥生物沥浸重金属脱水性能次生矿物
- 生物法回收贵金属铂纳米颗粒及其机制被引量：4
- 2016年
- 利用自行分离的粪肠球菌Z5(Enterococcus faecalis Z5)菌株(保藏号CCTCC M2012445)回收贵金属铂,探讨了其在外源电子供体条件下以纳米颗粒形式回收溶液中化合态铂的可能性,研究了铂初始浓度、生物量、温度以及p H值对回收过程的影响,探讨了粪肠球菌Z5回收铂纳米颗粒过程的可能机制.结果表明,粪肠球菌Z5菌株可以回收铂纳米颗粒,回收过程主要包括生物吸附和生物还原.铂初始浓度为286.46 mg·L^(-1)、生物量为3.2 g·L^(-1)、温度50℃以及p H值为6时为其最佳回收条件.X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)分析表明,回收产物为5 nm左右粒径的铂纳米颗粒,主要分布于细胞周质.X射线电子能谱(XPS)分析显示,Pt(Ⅳ)首先被还原为Pt(Ⅱ),然后被还原为Pt(0),且从Pt(Ⅱ)还原成Pt(0)为限制步骤,傅里叶红外(FTIR)分析显示菌体表面的羟基和酰胺基官能团可能在回收过程中起作用.
- 商儒朱能武康乃馨石超宏
- 关键词：铂粪肠球菌生物还原
- 绿色木霉菌合成金纳米颗粒的可能性及影响因素被引量：1
- 2018年
- 【背景】金纳米颗粒(AuNPs)凭借其稳定性、抗氧化性能和生物相容性在许多领域有广泛应用。目前关于微生物合成金纳米颗粒的研究较少。【目的】对微生物合成金纳米颗粒的可能性以及影响因素进行探究,有利于揭示具体的合成机制,发现AuNPs的特性以及合成位置与菌丝和影响因素的关系。【方法】以绿色木霉菌(Trichoderma viride)菌株(GIM3.141)为菌种资源,通过目视检测法、紫外可见分光光度计、X射线衍射和透射电镜等手段分析合成AuNPs的特征。探讨细胞内生物合成金纳米颗粒(AuNPs)的可能性,研究生物量、初始金离子浓度、溶液pH等因素对细胞内合成AuNPs的影响。【结果】X射线衍射分析表明AuNPs以金纳米晶体形态存在。透射电镜分析表明AuNPs主要位于细胞壁膜间隙,一小部分附着在细胞壁上。紫外可见分光光度计分析表明,金纳米颗粒粒径随着生物量添加量和溶液pH的升高而变小,随着初始金离子浓度的升高而变大。【结论】非致病性真菌绿色木霉菌可以在细胞内合成AuNPs,其中包括伪球形、三角形、四边形和六边形等多种形状,粒径范围从几纳米到三百纳米,为大规模、低成本、无污染地生物合成纳米颗粒工艺提供了菌种资源。
- 周家智石超宏朱能武
- 关键词：绿色木霉菌金纳米颗粒影响因素
- 废弃液晶显示屏有价组分的资源化回收与再利用研究
- 液晶显示屏幕(LCD)是由偏光片、液晶、ITO玻璃基板等不同部件和材料分步叠合组装而成的新一代性能优越的显示器，在快速革新的电子产品中倍受青睐，也因此导致其报废量激增。其中，ITO的主要原料铟存在消耗量大、原料短缺、回收...
- 罗德亮
- 关键词：资源化回收离子液体生物载体乙酸
- 文献传递
- 模拟废旧线路板生物浸出液中铜的回收被引量：4
- 2014年
- 如何将废旧线路板生物浸出液中离子态铜以高品位单质形式回收是实现生物浸出回收金属的关键环节.本研究采用电沉积法,考察了模拟废旧线路板生物浸出液在恒流条件下阴极材料、电流密度、初始pH和初始铜浓度对铜回收效率和能耗的影响.结果表明,比表面积越大的阴极材料(碳毡)对铜的回收效率越高,阳极室和阴极室铜回收效率分别为96.56%、99.25%,总能耗和单位产物能耗越小,分别为0.022 kW·h、15.71 kW·h·kg-1.随着电流密度的增大铜回收效率和能耗呈上升趋势,当电流密度为155.56 mA·cm-2,阳极室和阴极室铜回收效率均达最大,分别为98.51%、99.37%,总能耗和单位产物能耗达最高,分别为0.037 kW·h、24.34 kW·h·kg-1.初始铜离子浓度对铜回收效率有明显影响,初始铜离子浓度越高,铜离子浓度下降的越快,总能耗越高,单位产物能耗越小.而初始pH值对铜回收效率没有明显影响.在优选条件下,阴极材料为碳毡,电流密度为111.11 mA·cm-2,初始pH=2.0,初始铜浓度为10 g·L-1,阳极室和阴极室铜回收效率分别为96.75%、99.35%,总能耗和单位产物能耗分别为0.021 kW·h、14.61 kW·h·kg-1,沉积的铜在阴极材料表面呈束状分布且未检测到氧的存在.
- 程丹朱能武吴平霄吴平霄邢翊佳
- 关键词：电沉积铜回收能耗
- 废弃发光二极管中稀散金属镓的回收方法研究
- 随着半导体市场规模的扩张，废弃半导体如发光二极管的数量持续增多，其中富含多种有价金属如镓、铜、金。目前，我国镓回收能力较弱且镓已被列为战略资源。因此，对废弃发光二极管中的镓进行回收既能降低废弃物对环境的威胁，也为解决资源...
- 周家智
- 关键词：回收方法
- 嗜酸性细菌对废旧线路板浸出的吸附行为及动力学被引量：6
- 2015年
- 探究嗜酸性细菌对废旧线路板浸出的吸附行为及其动力学模型是生物浸出机制研究的重要基础.本研究通过考察接种不同浓度氧化亚铁硫杆菌(A.ferrooxidans)浸出线路板中铜的吸附行为,探索了菌体在线路板粉末表面的吸附过程,分析了其吸附行为的动力学特性.结果表明,A.ferrooxidans在线路板粉末表面的吸附均于5 h内达到平衡.随着初始菌浓度的增大,吸附速率和吸附的微生物量也随之增大.初始菌体浓度为2.4×105、2.4×107和2.4×109cells·m L-1时对应的最大吸附量分别为1.8701、2.3552和2.9833 mg·g-1,吸附的微生物量占总生物量的比例分别为43.75%、53.97%和55.94%,铜的浸出率分别达到71.20%、88.33%和95.05%.进一步的非线性拟合结果显示,一级动力学模型适用于A.ferrooxidans与线路板粉末的吸附行为,模型拟合度(R2)分别达到0.9321、0.9134和0.9193.
- 聂红燕朱能武杨婷婷张嘉妮
- 关键词：废旧线路板生物浸出吸附动力学铜
