目的:应用磁性分子印迹技术,从降尿酸中药秦艽中特异性吸附与分离龙胆苦苷.方法:以龙胆苦苷为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲醇为致孔剂,制备龙胆苦苷磁性分子印迹聚合物.通过傅里叶变换红外光谱(FTIP)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对材料进行表征,通过绘制动力学吸附曲线及静态等温线评价其吸附性能.结果:龙胆苦苷磁性分子印迹聚合物合成成功,震荡60 min基本达到吸附平衡,从秦艽中提取和分离龙胆苦苷,吸附量为6.316 mg/g.结论:降尿酸中药秦艽中的龙胆苦苷可被龙胆苦苷磁性分子印迹聚合物特异性捕获.

目的 制备具有高比表面积和发达孔隙结构的桔梗药渣活性炭(PGAC)吸附剂,去除染料废水中的亚甲基蓝(MB),并研究PGAC对MB的吸附性能和吸附机理.方法 以桔梗药渣为原料,KOH为活化剂,通过简单的高温热解过程得到PGAC,对其表面形貌、内部结构和官能团分布等理化性质进行表征.通过改变吸附剂的浓度、MB的质量浓度、吸附时间和pH值,探究各因素对吸附MB性能的影响,通过等温吸附模型和吸附动力学模型拟合实验过程.结果 当吸附剂的质量浓度为80 mg·L-1,MB的初始质量浓度为100 mg·L-1,吸附时间为1 h,pH为 6 时,PGAC对水中MB的去除率可达到 99.5%;PGAC对MB的吸附过程符合Langmuir模型和准二级动力学模型.结论 PGAC对MB的吸附以均匀的单层吸附为主,吸附速率主要受化学吸附机理控制.所制备的PGAC具有稳定的孔道结构和大表面积,能够高效吸附水中的MB.本研究为中药渣的资源化利用和MB印染废水的处理提供了有益参考.

由于非无菌药品的质量和安全性受微生物污染影响,因此控制微生物污染是保障药品安全性的重要措施.水分活度是影响微生物生长和繁殖的关键物理化学参数,具有测定简便、准确、快速等优势.控制水分活度在适宜范围内,有助于抑制微生物的生长和繁殖.该研究通过测定枫蓼肠胃康制剂中药材和辅料、中间产品以及成品的水分活度,结合生产过程的风险评估,建立了枫蓼肠胃康制剂的微生物控制策略,为非无菌药品的微生物控制和标准制定提供了新的思路.

研究麦芽糊精(maltodextrin,MD)对党参(DS)喷雾干燥粉的水分吸附特性及热力学性质的影响,考察喷干粉在吸湿过程中的水分变化和能量变化.采用静态称量法测定喷干粉在 3 个温度(25、35、45℃)和 6 个饱和盐溶液(KAc、MgCl2·6H2 O、K2 CO3、NaBr、NaCl和KCl)下的等温吸湿数据,利用6 种吸湿模型进行拟合并对拟合的模型进行评价而选出最适合的模型,进一步计算出相应的净等量吸附热与微分熵,积分吸附熵变,依据熵-焓互补理论绘制出净等量吸附热与微分熵之间的线性关系.研究发现,DS与DS-MD喷干粉的水分吸附特性都遵循Ⅲ型等温线,最适模型皆为GAB模型,单分子层含水量M0 随着温度的升高而降低;相同温度下,DS喷干粉的M0 随着MD的添加而降低.DS与DS-MD喷干粉的净等量吸附热和微分熵随着含水量的增加而降低,且两者呈线性关系.喷干粉的积分吸附熵变最小时对应的水分活度随着MD的添加而变小,体系越稳定,表明添加MD后喷干粉越稳定.

为提高生物炭对磷的去除效果和将厨余废弃物的资源化利用,文章以废弃虾壳为原料,用NaOH将LaCl3以La(OH)3沉淀形式附着在虾壳表面,进行热解得镧改性生物炭(CSLa).采用XRF、SEM、BET、FTIR和XRD对改性前后的生物炭表征分析.采用吸附等温线模型和吸附动力学模型拟合生物炭的吸磷特征.研究了改性剂用量、初始pH、共存干扰离子对生物炭吸附磷的影响.结果表明镧化合物负载在生物炭表面,对磷吸附能力明显提高,最大理论吸附量为160.51 mg/g,与CS400磷最大吸附量(100.60 mg/g)相比约提高60％.在低浓度或高浓度磷溶液条件下,CSLa对磷吸附量和去除率均高于CS400,在实际水产养殖废水中更实用.吸附过程主要受化学吸附、颗粒内扩散控制.有关机理分析的结论表明表面沉淀作用、静电吸引、配体交换和内层络合作用是CSLa吸附磷的主要机理.CSLa更适合在弱酸性环境中除磷,不过在碱性环境条件下其吸附量也比较高.HCO3-和CO2-3对CSLa磷吸附有一定的抑制作用.研究以低温400℃为热解温度制备镧改性生物炭,不仅提升了生物炭对磷的吸附量和去除率,而且消耗热能较少,更有利于实际应用.

粒径是影响物质吸附性能的一个重要因素.本研究以不同粒径(0.25～1 mm、0.075～0.25 mm、＜0.075 mm)油菜秸秆生物炭(SBC)和鸡粪生物炭(MBC)分别与两种土壤(高磷土、低磷土)混合进行室内培养30 d,通过土壤磷等温吸附试验与解吸试验,结合土壤磷吸附相关性质,评价不同粒径生物炭对土壤磷吸附-解吸特性的影响.结果表明:在水体系中,3个粒径的SBC与MBC对磷的吸附能力大小均表现为＜0.075 mm(43125、20083 mg·kg-1)＞0.075～0.25 mm(37376、13199 mg·kg-1)＞0.25～1 mm(27749、12251 mg·kg-1);在土壤体系中,同一种生物炭的3个粒径间土壤磷吸附量差异较小.与无生物炭处理相比,添加SBC提高了 土壤对磷的最大吸附量(Smax),增幅为236.8％～755.7％,并降低了土壤磷解吸率;添加MBC的Smax增幅较SBC低,但提高了 土壤磷解吸率(增幅为7.2％～295.9％).两种生物炭处理均显著增加了 土壤总磷、速效磷和交换性钙、镁含量,其中SBC处理交换性钙、镁含量增幅为64.0％～257.1％,MBC处理增幅为39.1％～205.3％,且土壤交换性钙、镁含量与Smax呈极显著正相关.综上,生物炭粒径对土壤磷吸附性能的影响较小,提高土壤对磷吸附性能的关键因素是生物炭施入后带入的钙、镁;油菜秸秆生物炭对土壤磷吸附能力强,适用于提高富磷土壤对磷的固持能力,减少盈余磷素的流失;而鸡粪生物炭更适于改善低磷水平土壤,提高有效磷含量.

[背景]我国农业废弃秸秆存量大,微生物发酵无法实现其彻底转化,仍造成二次污染和资源浪费的问题.秸秆发酵废弃物可经热解炭化制备吸附剂用于水体有机污染物的高效去除.[目的]探究以秸秆发酵废弃物为原料所制备秸秆炭对有机污染物的去除效率,明确发酵过程对秸秆炭吸附性能的影响及机制,为水体有机污染物的高效去除和秸秆发酵废弃物的再利用提供参考.[方法]以丝状真菌里氏木霉 QM6a 和棘孢木霉 T-1 为发酵菌株,分别对小麦和水稻秸秆进行固态发酵,发酵残渣经热解炭化后用于吸附典型有机偶氮染料亚甲基蓝(methylene blue,MB).[结果]发酵处理可缩短吸附平衡时间,有效提高小麦秸秆炭对 MB 的吸附效率,但对水稻秸秆炭吸附性能无明显提升作用.棘孢木霉 T-1 发酵的小麦秸秆经 600℃热解所得秸秆炭(BaWS 600)对 MB(50 mg/L)的吸附效率较天然秸秆炭(BWS 600)提高 53.6%.准二级动力学模型可有效模拟吸附过程,BaWS 600 的平衡吸附量比BWS 600 和BWS 800 高 119.4%和 299.4%.Freundlich模型可较好描述等温吸附过程,表明 MB 在秸秆炭表面的吸附为多分子层吸附.秸秆发酵将小麦秸秆炭比表面积提高 47.4%?245.8%不等,且可增加热解炭化产物表面含氧官能团丰富度,是MB吸附效率得以有效提升的主要原因.[结论]真菌发酵过程可有效改善秸秆炭性状和污染物吸附性能,而棘孢木霉T-1 因具有更优的纤维素酶分泌能力,更适合作为发酵菌株用于改良秸秆炭污染物吸附性能.

[背景]水中的重金属污染是一个严峻的环境问题,严重危害人体健康,利用微生物吸附剂修复重金属污染的水体是一种高效环保的方法.Sphingopyxis 能够去除重金属,但是其去除水体中镉的研究很少,且其吸附镉的机理尚不清楚.[目的]以从水体中分离的Sphingopyxis sp.YF1 为对象,探究该菌对镉的吸附特性和机制.[方法]分析在不同pH、接触时间及重金属初始浓度条件下YF1 活菌和死菌对Cd2+的吸附效果,对其进行动力学模型和等温模型拟合,通过扫描电镜和能谱(scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy,SEM-EDS)观察镉在活菌和死菌细胞表面的富集,并通过傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析确定YF1菌中参与吸附Cd2+的官能团,阐明YF1 对镉的吸附机理.[结果]当pH值为 3.0-5.0 时,随着pH值的升高,活菌与死菌的镉吸附量都随着增加,pH 值为 5.0-7.0 时,活菌与死菌的镉吸附量均无较大变化,吸附主要发生在前10 min,之后吸附速率逐渐降低,活菌和死菌吸附Cd2+的过程更符合准二级动力学模型,表明菌体对镉主要是以化学吸附的方式进行;活菌和死菌等温模型拟合都更符合 Langmuir 模型,说明 YF1对Cd2+的吸附为均相吸附;活菌和死菌对Cd2+的吸附量分别达到 36.20 mg/g和 62.98 mg/g;吸附后的活菌和死菌的细胞表面均有 Cd(II)沉积在菌体表面,活菌和死菌的-OH、C-(O,N)和-NO2 等基团参与了镉的吸附.[结论]Sphingopyxis sp.YF1 菌具有较强的Cd2+去除能力,该菌株在去除水体Cd2+方面具有良好的应用前景.

将酵母细胞表面展示载体 pYD1-MnP 经 LiAC 法转化至酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)EBY100,经SDS-PAGE及免疫荧光检测表明,MnP蛋白已成功锚定于酵母细胞表面,体外诱导转化子产锰过氧化物酶活性.为偶氮染料废水的降解提供优良的微生物资源.经 2,6-二甲氧基苯酚(DMP)法测定酶活并通过选取不同培养时间、培养温度、pH、碳源、氮源、碳氮源的浓度等因素对酶活影响进行测定,并以海藻酸钠将游离酶进行固定化.锚定成功的转化子PM-2体外诱导产锰过氧化物酶的最适培养时间为60 h、诱导产酶最适温度为40℃;最适pH值为 4.5,最适碳源为半乳糖,最适氮源为YNB,碳源浓度为 0.02 g/mL,氮源浓度为 0.0072 g/mL;经海藻酸钠固定化后对甲基橙模拟废水进行吸附性能研究,吸附动力学表明,吸附过程符合准二级方程;与Freundlich等温吸附方程拟合效果更佳.锚定成功的转化子PM-2具有产锰过氧化物酶活性的能力,可在偶氮染料的生物降解过程中发挥作用.

为研究广西地区主要类型土壤对Pb的吸附解吸特征及其影响因素,采集湿润铁铝土、常湿富铁土、湿润富铁土、潮湿变性土、湿润淋溶土、湿润雏形土、潮湿变性土等7个亚纲9个土类表层土壤,通过等温吸附-解吸实验研究其对Pb的等温吸附与解吸特征及其影响因素.结果表明,供试土壤Pb的等温吸附曲线均可用Langmuir和Freundlich方程进行拟合,拟合相关系数分别为0.926-0.998和0.845-0.998,相关性均达到极显著水平.土壤铅的吸附量在不同铅浓度之间存在显著差异,钙积潮湿变性土在不同原始铅浓度下的吸附量显著高于其他类型土壤.不同类型土壤对铅最大吸附量介于(2776±23)-(19447±4)mg·L-1之间,钙质湿润富铁土＞铁质湿润淋溶土＞钙积潮湿变性土＞简育潮湿变性土＞黏化湿润富铁土＞铝质湿润雏形土＞黄色湿润铁铝土(花岗岩发育)＞简育常湿富铁土＞黄色湿润铁铝土(浅海沉积物发育).土壤Pb最大吸附量与pH、CEC、游离氧化铁、黏粒、粉粒含量呈显著正相关,与砂粒含量呈显著负相关,土壤pH和CEC是影响Pb最大吸附量的主要因素.土壤铅的解吸率呈现出随原始铅浓度增加而增加的趋势.