隨著高新技術(shù)的迅猛發(fā)展,全世界對貴重金屬的需求量越來越大,但其儲量卻十分有限。因此,含貴重金屬廢料的資源化和循環(huán)利用技術(shù)已成為國內(nèi)外相關(guān)人士關(guān)注的焦點。本文對“選擇吸附-高梯度磁分離”耦合工藝回收廢水中金和銅的過程進行了系統(tǒng)的理論分析與實驗研究。本文從污水處理廠活性污泥中篩選到一株趨磁性較強且對金屬離子有較高吸附能力的菌株MTB-3,根據(jù)生理生化實驗和16S20rDNA測序結(jié)果,確定出該菌種為Stenotrophomonas20sp.細菌,是該屬一個具有趨磁特性的新菌種。實驗確定了Stenotrophomonas20sp.20MTB-3在單元體系中對Au³⁺、Cu²⁺和Ni²⁺的最佳吸附條件,進而考察了該菌在Au³⁺-Cu²⁺二元體系及Au³⁺-Cu²⁺-Ni²⁺三元體系中的吸附特性,并通過等溫吸附特性及吸附動力學特性研究獲得相應(yīng)的吸附參數(shù),結(jié)果表明菌體對多元體系中的Au³⁺具有優(yōu)先選擇吸附... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文獻綜述
    1.1 貴金屬及其回收技術(shù)
        1.1.1 貴金屬的應(yīng)用及資源現(xiàn)狀
        1.1.2 貴金屬的回收處理技術(shù)
    1.2 生物吸附法回收貴金屬
        1.2.1 生物吸附劑的種類
        1.2.2 生物吸附金屬離子的影響因素
        1.2.3 微生物對金屬離子的吸附模型
        1.2.4 生物吸附理論
    1.3 趨磁細菌的研究進展
        1.3.1 趨磁細菌的研究概況
        1.3.2 趨磁細菌的分離純化
        1.3.3 趨磁細菌磁小體的特性與形成機制
    1.4 高梯度磁分離技術(shù)概述
        1.4.1 磁分離技術(shù)的研究進展
        1.4.2 高梯度磁分離技術(shù)的理論基礎(chǔ)
        1.4.3 高梯度磁分離過程模型的研究進展
    1.5 本課題研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗藥品及儀器
    2.2 趨磁細菌的分離純化
        2.2.1 采樣與富集培養(yǎng)
        2.2.2 趨磁細菌的收集方法
        2.2.3 趨磁細菌的分離、純化方法
        2.2.4 趨磁細菌的磁敏感性檢測
        2.2.5 趨磁細菌的鑒定
    2.3 趨磁細菌對金屬離子的吸附及脫附特性研究
        2.3.1 預處理方法對菌體吸附金屬離子性能的影響
        2.3.2 菌體對Au~(3+)、Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附實驗方法
        2.3.3 菌體的脫附實驗方法
    2.4 生物吸附重金屬機理的實驗方法
        2.4.1 吸附過程中離子交換的分析方法
        2.4.2 吸附過程中表面絡(luò)合作用的分析方法
        2.4.3 吸附過程中氧化還原作用的表征方法
    2.5 磁分離實驗方法
    2.6 本章小結(jié)
第三章 趨磁細菌的分離純化與鑒定
    3.1 趨磁細菌的富集培養(yǎng)及收集
    3.2 趨磁細菌菌株的分離純化
    3.3 趨磁細菌菌株的吸附性能對比
    3.4 趨磁細菌菌株生長曲線的測定
    3.5 趨磁細菌菌株的鑒定
        3.5.1 菌株的革蘭氏陰陽性測定
        3.5.2 菌株的生理生化實驗
        3.5.3 菌株的16S rDNA 分子生物學鑒定
    3.6 本章小結(jié)
第四章 趨磁細菌對金屬離子的吸附及脫附特性研究
    4.1 MTB-3 菌對貴重金屬離子的吸附廣普性研究
    4.2 MTB-3 菌對Au~(3+)、Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附特性
        4.2.1 預處理方法對菌體吸附金屬離子性能的影響
        4.2.2 MTB-3 菌在單元體系中的吸附影響因素分析
        4.2.3 MTB-3 菌在多元體系中的優(yōu)先選擇吸附特性研究
        4.2.4 MTB-3 菌吸附金的優(yōu)先性分析
    4.3 菌體的金屬脫附研究
        4.3.1 不同脫附劑的脫附效果
        4.3.2 菌體的再生性能研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 趨磁細菌吸附貴重金屬機理的研究
    5.1 靜電引力作用
        5.1.1 靜電引力作用分析
        5.1.2 分子動力學模型的構(gòu)建
        5.1.3 分子動力學模型的算法
        5.1.4 模擬結(jié)果
    5.2 離子交換作用
    5.3 表面絡(luò)合作用
        5.3.1 紅外光譜法確定表面絡(luò)合基團
        5.3.2 化學修飾法確定表面絡(luò)合基團
        5.3.3 表面絡(luò)合模型
    5.4 氧化還原作用
        5.4.1 菌體吸附Au~(3+)的透射電鏡分析
        5.4.2 菌體吸附Au~(3+)的XRD 分析
        5.4.3 菌體吸附Au~(3+)的XPS 分析
    5.5 細菌吸附重金屬離子微觀模型
    5.6 本章小結(jié)
第六章 趨磁細菌吸附重金屬離子的磁分離研究
    6.1 顆粒軸向捕集的飽和堆積模型
        6.1.1 顆粒的受力情況及被捕集條件
        6.1.2 顆粒軸向捕集飽和堆積模型的建立
        6.1.3 模型的校驗
    6.2 現(xiàn)象學磁分離模型研究
        6.2.1 現(xiàn)象學磁分離模型
        6.2.2 模型的求解方法
        6.2.3 模型的校驗
        6.2.4 模擬預測
    6.3 磁分離的細絲的電鏡圖
    6.4 本章小結(jié)
第七章 “選擇吸附-高梯度磁分離”耦合工藝回收溶液中的金
    7.1 “選擇吸附-高梯度磁分離”耦合工藝流程
    7.2 工藝條件
    7.3 結(jié)果與討論
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論
參考文獻
附錄
發(fā)表論文和科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3176616