近年來的研究表明,氧化石墨烯（Graphene oxide,GO）可以作為一種高效的吸附劑用于去除水中的重金屬離子。存在于GO表面的大量含氧功能團,在保證了其較好親水性的同時,也提供與重金屬離子表面絡(luò)合的點位,但含氧基在厭氧環(huán)境中存在脫氧還原的可能。針對GO表面吸附態(tài)重金屬進入實際環(huán)境后的穩(wěn)定性問題,本論文采用腐敗希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens,S.p）構(gòu)建生源還原條件,考察了在GO參與下S.p與As（V）之間的相互作用。本論文的主要研究結(jié)論如下:（1）GO反應(yīng)前后形態(tài)的表征通過XRD、Raman、FTIR、XPS對反應(yīng)后的GO結(jié)構(gòu)進行表征,表明GO能夠被S.p還原轉(zhuǎn)化成生物還原氧化石墨烯（MRG）,其表面存在一定數(shù)量的含氧官能團。SEM圖像觀察顯示,伴隨GO被還原,S.p與GO能夠形成小塊的團聚物,表明MRG的親水分散性下降,同時形成的MRG具有連續(xù)而均勻的形貌特征,邊緣褶皺明顯。（2）石墨烯對S.p還原As（Ⅴ）的影響通過化學(xué)還原的方法將GO轉(zhuǎn)化為還原氧化石墨烯（reduced graphene oxide,rGO）,在S.p還原As（Ⅴ）的體系中添加不同... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

NADH被氧化還原原理圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1.2細胞色素C蛋白介導(dǎo)的直接電子傳遞CymA蛋白一般分布于希瓦氏菌的內(nèi)膜上，其中含有四個血紅素，是參與電子傳遞過程中的第一個色素蛋白。細菌在通過氧化底物獲得電子后，該蛋白的主要作用是將醌池中收集的電子轉(zhuǎn)移到細胞周質(zhì)的MtrA上。CymA蛋白是從醌池中獲得電子將其轉(zhuǎn)移到細胞周質(zhì)空間的主要蛋白[43-45]。Ross[46]等研究表明，將S.oneidensisMR-1上的CymA基因敲除后，其電流降低了85%左右。MtrA是一個含有十個血紅素的蛋白質(zhì)，主要分布在細胞周質(zhì)和細胞外膜上。該蛋白可以將電子從細胞周質(zhì)空間通過MtrB和MtrC轉(zhuǎn)移到細胞外[47]。MtrB蛋白有別于其他幾個蛋白，本身不含有血紅素，并不屬于細胞C色素蛋白，但在電子傳遞過程也起著很重要的作用。根據(jù)氨基酸的序列特征，一般認為MtrB為跨膜蛋白，在結(jié)構(gòu)上與MtrA和MtrC相連，同時支撐著細胞結(jié)構(gòu)，并維持著MtrA和MtrC蛋白兩者的空間位置，使其發(fā)揮應(yīng)有的功效[48]。在電子傳遞上，主要負責(zé)將從MtrA得到的電子傳遞給MtrC。外膜上的MtrC和OmcA是細菌胞外的終端還原酶，在結(jié)構(gòu)上兩者非常相似，都含有十個血紅素。MtrC與OmcA以1：1的聚合體形式存在，錨定于細胞外膜的表面，兩者能夠直接將電子傳遞到膜外的電子受體上[49,50]。MtrA、MtrB、MtrC和OmcA通常以復(fù)合體的形式存在，一起行使對細胞內(nèi)電子轉(zhuǎn)移的功能。另一方面，有研究表明，在構(gòu)建的單缺失或者多缺失OmcA或MtrABC的希瓦氏菌中，均不能完全消除電流的產(chǎn)生，所以在細菌體內(nèi)一定還存在著其他電子的轉(zhuǎn)移方式

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文8[51,52]。參與細胞膜上Mtr途徑的蛋白成分如下表：表1.2Mtr途徑不同蛋白的介紹名稱分子量（KDa）位置功能OmcA78外膜外側(cè)末端還原酶MtrA32細胞外膜內(nèi)側(cè)胞內(nèi)電子轉(zhuǎn)移給MtrBMtrB75.5橫跨外膜參與MtrA和MtrC的定位MtrC75外膜外側(cè)末端還原酶在希瓦氏菌中，MtrABC基因簇是普遍存在的，對于S.putrefacienCN32、S.putrefacienW3-18-1、S.putrefacien200以及S.balticaOS223來說，在細菌的細胞膜表面，常見的OmcA被UndA蛋白所替代，這兩種蛋白分別由不同數(shù)量的十一亞鐵血紅素細胞色素C蛋白構(gòu)成[53]。B．納米導(dǎo)線介導(dǎo)的直接電子傳遞納米導(dǎo)線最早在2005年通過Reguera等人在《Nature》雜志上發(fā)表有關(guān)的研究報告，Reguera等人指出在硫還原泥土菌的細胞外膜上可以生成一種類似細菌鞭毛的細絲，其直徑在10nm左右，能夠?qū)崿F(xiàn)對胞外物的還原[54]。在2006年，Gorby等人證實并發(fā)現(xiàn)，在其它微生物如ShewanellaoneidensisMR-1，SynechocystisPCC6803也可以長出這種生物導(dǎo)線[55]。2011年，Lovley研究并證明了在Geobactersulfurreducens周邊產(chǎn)生的這些細絲由獨特的低聚菌毛蛋白構(gòu)成，能夠長距離的傳輸電子；即使在沒有色素蛋白的存在下傳導(dǎo)依然能夠進行[56]。圖1.3納米導(dǎo)線介導(dǎo)的直接電子傳遞

【參考文獻】：
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本文編號：3490097