低濃度鼠李糖脂的自聚集及對多孔介質中十二烷的增溶
本文選題:鼠李糖脂 切入點:自聚集 出處:《湖南大學》2016年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:隨著工農業(yè)的發(fā)展,各種各樣的有機污染物通過人為排放或是意外泄露等途徑進入環(huán)境中,這些有機物進入土壤和地下水,對人類的生命健康造成長期的威脅。生物表面活性劑作為一種兩親性物質在生物修復處理有機污染的研究中得到了廣泛的關注。在生物修復中,表面活性劑的主要作用之一是表面活性劑能夠增加疏水性污染物的溶解度,而表面活性的這一特性和其在溶液聚集體的形成狀態(tài)有關;另一方面,生物表面活性劑較高的成本是阻礙其在實際中廣泛應用的主要原因之一;诖,本文研究了在低濃度條件下生物表面活性劑鼠李糖脂在電解質溶液中的自聚集現(xiàn)象;同時通過一維流場柱實驗研究了低濃度鼠李糖脂對飽和多孔介質中剩余飽和度十二烷的增溶的影響。鼠李糖脂二糖脂的自聚集實驗在磷酸鹽緩沖溶液中進行,在五個pH(6.0,6.5,7.0,7.5,8.0)條件下進行,鼠李糖脂二糖脂在這五個pH條件下的臨界膠束濃度(CMC)分別為62、78、82、83、82μM。研究結果表明,鼠李糖脂二糖脂在低濃度下有聚集體形成,聚集體的粒徑在10 nm到數(shù)十納米之間。在低濃度條件下,鼠李糖脂濃度和溶液pH對聚集體粒徑要較大影響。當溶液pH不高于7.0且鼠李糖脂二糖脂濃度不超過100μM時,聚集體的粒徑隨著表面活性劑濃度的升高而減小。當鼠李糖脂在10~100μM(接近臨界膠束濃度)時,聚集體的粒徑隨著溶液pH的升高而減小。當鼠李糖脂的濃度高于100μM時,鼠李糖脂濃度和溶液pH的變化對聚集體的粒徑均沒有明顯的變化。動力學光散射(DLS)的研究結果表明聚集體的分布呈單峰分布,而且冷凍透射電鏡(cryo-TEM)的檢測結果和DLS測得的聚集體尺寸大小相似。鼠李糖脂二糖脂多組分的特性可能是造成鼠李糖脂在低濃度條件下自聚集現(xiàn)象的原因。而且,我們的研究表明基于測定表面張力獲得的CMC可能不適合用于判斷多組分組成的表面活性劑聚集體形成的條件。鼠李糖脂溶液的淋洗可以作用促進飽和多孔介質中十二烷的增溶,500μM條件下鼠李糖脂的淋洗實驗獲得了顯著的效果,流出液中十二烷的濃度達到了150μM。對流出液中聚集體粒徑、zeta電位、和鼠李糖脂穿透曲線的研究表明,鼠李糖脂對多孔介質中十二烷的增溶機制是基于鼠李糖脂聚集體的形成。
[Abstract]:With the development of industry and agriculture, a variety of organic pollutants enter the environment through anthropogenic discharge or accidental leakage. These organic pollutants enter the soil and groundwater. Biosurfactants, as a amphiphilic substance, have received extensive attention in the treatment of organic pollution by bioremediation. One of the main functions of surfactants is that surfactants can increase the solubility of hydrophobic pollutants, and this property of surface activity is related to their state of formation in solution aggregates; on the other hand, The high cost of biosurfactant is one of the main reasons that hinder its wide application in practice. Based on this, the self-aggregation of rhamnolipid in electrolyte solution at low concentration is studied. At the same time, the effect of low concentration rhamnose on the solubilization of residual saturation 12 alkane in saturated porous media was studied by one-dimensional flow field experiment. The self-aggregation experiment of rhamnolipid disulfide was carried out in phosphate buffer solution. The critical micelle concentrations (CMCs) of rhamnolipid disulfide at five pH values of 6.0 ~ 6.5 ~ 7.5 ~ 7.5 ~ 8.0) were 622 / 78 ~ 82 ~ 8382 渭 m respectively. The results showed that rhamnolipid was formed collectively at low concentration, and the critical micelle concentration (CMC) of rhamnolipid disulfide at the five pH values was 622 ~ 78 ~ 82 ~ 8382 渭 m, respectively, and the results showed that rhamnolipid was formed collectively at a low concentration. The particle size of aggregates ranged from 10 nm to dozens of nanometers. At low concentrations, rhamnolipid concentration and solution pH had a great effect on the particle size of aggregates. When the pH of solution was not higher than 7.0 and the concentration of rhamnolipid disulfide was not more than 100 渭 M. The particle size of aggregates decreased with the increase of surfactant concentration. When rhamnolipid concentration was 10 ~ 100 渭 m (close to critical micelle concentration), the particle size of aggregates decreased with the increase of pH value of solution, and when the concentration of rhamnolipid was higher than 100 渭 M, the particle size of aggregates decreased with the increase of pH. The concentration of rhamnolipid and the pH of the solution had no obvious changes on the particle size of the aggregates. The results of kinetic light scattering (DLSs) showed that the distribution of the aggregates showed a single peak distribution. The size of aggregates measured by cryo-TEM was similar to that measured by DLS. The characteristics of rhamnolipid disulfide multicomponent may be the cause of self-aggregation of rhamnolipid at low concentration. Our study shows that the CMC based on the determination of surface tension may not be suitable for judging the formation of multi-component surfactant aggregates. The elution of rhamnolipid solution can promote the formation of saturated porous media. The elution experiment of rhamnolipid under the condition of 12 渭 M solubilization of alkane obtained remarkable effect. The concentration of 12 alkanes in effluents reached 150 渭 M. the study on the particle size of aggregates and the penetration curves of rhamnolipid showed that the solubilization mechanism of rhamnolipid on 12 alkanes in porous media was based on the formation of rhamnolipid aggregates.
【學位授予單位】:湖南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:X53;X523
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,本文編號:1564827
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