電子穿梭體介導(dǎo)光電子與兩株還原菌調(diào)控U(Ⅵ)的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-25 23:47
隨著核能源的快速發(fā)展,放射性核素鈾造成的環(huán)境污染問題顯得日益嚴(yán)峻。生物地球化學(xué)相互作用在控制鈾及其他氧化還原敏感的放射性核素賦存形態(tài)和遷移性上起著重要的作用。半導(dǎo)體礦物光電子能夠促進(jìn)微生物生長代謝,調(diào)控鈾的遷移轉(zhuǎn)化。因此,研究半導(dǎo)體光電子與微生物以及鈾價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變作用機(jī)制,對鈾污染的治理具有重要指導(dǎo)意義。本文選取銳鈦礦與赤鐵礦復(fù)合礦物、電子穿梭體核黃素(Riboflavin,RF)與蒽醌-2-磺酸鈉(Anthraquinone-2-sulfonic acid,AQS)、革蘭氏陰性菌腐敗希瓦氏菌(S.putrefaciens)與玫瑰色考克氏菌(K.rosea)作為研究對象,利用電化學(xué)、界面化學(xué)及譜學(xué)手段,研究電子穿梭體介導(dǎo)半導(dǎo)體礦物光電子及兩株還原菌調(diào)控U(VI)遷移轉(zhuǎn)化,探討半導(dǎo)體礦物光電子與U(VI)價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變電化學(xué)特性、光電子傳遞動(dòng)力學(xué),以及電子穿梭體介導(dǎo)光電子、微生物與U(VI)之間電子傳遞過程、界面?zhèn)鬟f作用,揭示電子穿梭體介導(dǎo)半導(dǎo)體礦物光電子及微生物對U(VI)的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制。論文主要內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)本研究采用水熱合成法制備銳鈦礦、赤鐵礦以及α-Fe2O<...
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
2)。圖2-1 光催化還原Cr(VI)示意圖Figure 2-1 6FKH D LF GLDJ D I α-Fe2O3/TiO2photoelectrochemical cell for Cr(VI)photoelectrochemical reduction.2.1.5 分析測試方法(1)Cr(VI)溶液濃度測定本實(shí)驗(yàn)依據(jù) GB/T 5750.6-2006,采用分光光度法測定 Cr(VI)離子的濃度[95]。準(zhǔn)確取1 ml Cr(VI)待測液于10 ml比色管中,依次加入0.5 ml 0.1 M 鹽酸,1 ml 0.1M 二苯碳酰二肼,加入純水定容至 10 ml 搖勻穩(wěn)定。采用紫外-可見分光光度計(jì)測試 540 nm 處溶液吸光度。(2)掃描電子顯微鏡表征(SEM)實(shí)驗(yàn)采用德國蔡司EVO 18場發(fā)射掃描電鏡表征制備的α-Fe2O3/TiO2礦物電極形貌。工作電壓5.0 KV。(3)X-射線衍射表征(XRD)X射線衍射分析儀(XRD)為荷蘭帕納科;’3H 352型,2θ角為:3~80°,管電壓:40 kV,管電流:40 mA
圖 2-6 α-Fe2O3/TiO2礦物電極在 0.1 M NaCl 溶液 CV 圖 2-6 CV curves of α-Fe2O3/TiO2in 0.1 M Nacl with a sweep rate of 5掃描法(Linear sweep voltammetry,LSV)測試α-Fe2O3/TiO NaCl溶液中光電性能,結(jié)果如圖2-7所示。從圖可以看出照條件下光電性能達(dá)到最佳,F(xiàn)T1與FT2性能次之。在偏強(qiáng)度為100 mW/cm2條件下,F(xiàn)T3復(fù)合礦物電極光電流達(dá)到電極與FT2復(fù)合礦物電極光電流分別為:0.60 mA與0.39 TiO2礦物電極光電流為0.14 mA。結(jié)合圖2-5復(fù)合礦物電極TiO2復(fù)合電極與TiO2電極相比,拓寬了光譜響應(yīng)范圍,提見光的利用率。FT4復(fù)合礦物電極光電性能最差,其光電述圖2-4中復(fù)合礦物電極的SEM分析,F(xiàn)T4復(fù)合礦物電極表聚現(xiàn)象,復(fù)合礦物表面積減小了,不利于光生電子的傳遞T3形成顆粒狀和柱狀的復(fù)合礦物均勻分布在FTO表面,其利于光吸收和光電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,所以相同條件下FT3光
本文編號(hào):3100542
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
2)。圖2-1 光催化還原Cr(VI)示意圖Figure 2-1 6FKH D LF GLDJ D I α-Fe2O3/TiO2photoelectrochemical cell for Cr(VI)photoelectrochemical reduction.2.1.5 分析測試方法(1)Cr(VI)溶液濃度測定本實(shí)驗(yàn)依據(jù) GB/T 5750.6-2006,采用分光光度法測定 Cr(VI)離子的濃度[95]。準(zhǔn)確取1 ml Cr(VI)待測液于10 ml比色管中,依次加入0.5 ml 0.1 M 鹽酸,1 ml 0.1M 二苯碳酰二肼,加入純水定容至 10 ml 搖勻穩(wěn)定。采用紫外-可見分光光度計(jì)測試 540 nm 處溶液吸光度。(2)掃描電子顯微鏡表征(SEM)實(shí)驗(yàn)采用德國蔡司EVO 18場發(fā)射掃描電鏡表征制備的α-Fe2O3/TiO2礦物電極形貌。工作電壓5.0 KV。(3)X-射線衍射表征(XRD)X射線衍射分析儀(XRD)為荷蘭帕納科;’3H 352型,2θ角為:3~80°,管電壓:40 kV,管電流:40 mA
圖 2-6 α-Fe2O3/TiO2礦物電極在 0.1 M NaCl 溶液 CV 圖 2-6 CV curves of α-Fe2O3/TiO2in 0.1 M Nacl with a sweep rate of 5掃描法(Linear sweep voltammetry,LSV)測試α-Fe2O3/TiO NaCl溶液中光電性能,結(jié)果如圖2-7所示。從圖可以看出照條件下光電性能達(dá)到最佳,F(xiàn)T1與FT2性能次之。在偏強(qiáng)度為100 mW/cm2條件下,F(xiàn)T3復(fù)合礦物電極光電流達(dá)到電極與FT2復(fù)合礦物電極光電流分別為:0.60 mA與0.39 TiO2礦物電極光電流為0.14 mA。結(jié)合圖2-5復(fù)合礦物電極TiO2復(fù)合電極與TiO2電極相比,拓寬了光譜響應(yīng)范圍,提見光的利用率。FT4復(fù)合礦物電極光電性能最差,其光電述圖2-4中復(fù)合礦物電極的SEM分析,F(xiàn)T4復(fù)合礦物電極表聚現(xiàn)象,復(fù)合礦物表面積減小了,不利于光生電子的傳遞T3形成顆粒狀和柱狀的復(fù)合礦物均勻分布在FTO表面,其利于光吸收和光電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,所以相同條件下FT3光
本文編號(hào):3100542
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