陶虎春 崔晓冰 李金波 石刚



磁性修饰的工程酵母吸附水中银离子研究

陶虎春†崔晓冰 李金波 石刚

北京大学深圳研究生院环境与能源学院, 深圳市重金属污染控制与资源化重点实验室, 深圳 518055; † E-mail: taohc@pkusz.edu.cn

采用水基磁性Fe3O4纳米颗粒修饰表面展示CueR蛋白的酿酒酵母(), 获得磁响应性能良好的磁修饰工程酵母细胞。傅里叶变换红外光谱分析表明, 磁修饰细胞较好地保留了工程酵母细胞和磁性材料的官能团。研究吸附动力学、等温吸附模型以及不同因素(如时间、温度和 pH 值)对磁修饰细胞吸附Ag+的影响, 结果表明, 磁修饰酵母对 Ag+的吸附速率很快, 18分钟基本上达到吸附平衡; 最适宜吸附温度为20~30℃; 最佳吸附pH值等于 7。磁修饰酵母对Ag+的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。多金属等摩尔浓度竞争条件下的吸附结果表明, 磁修饰后的工程酵母对Ag+仍具有选择吸附性, Ag+的吸附量为Ni2+的10.6倍, Zn2+的9.0倍, Co2+的7.5倍, Cu2+的3.0倍。

磁修饰; 工程酵母; 银离子; 选择性吸附; 磁分离

随着工业的迅猛发展, 大量的重金属废水排入环境中, 造成严重的污染问题。废水中的银主要来源于化工、电子、感光材料和电镀等行业[1], 自由态的银离子毒性很强, 危害水生生物及人体健 康[2]。此外, 银属于贵金属, 具有较高的经济价值。因此, 对工业废水中银离子进行去除、富集和回收, 具有环境保护和资源利用的双重意义。

重金属废水的处理方法包括化学沉淀、活性炭吸附、离子交换和电渗析等[3–4]。相较于传统的物理化学处理方法, 微生物吸附法因其高效、廉价、环保以及在低浓度情况下去除效果良好等优点, 受到广泛关注[5–7]。……