鈾在自然界中存在U(Ⅳ)和U(Ⅵ)兩種穩(wěn)定的價(jià)態(tài)。將可溶性的U(Ⅵ)還原成難溶性的U(Ⅳ)是有效阻止鈾遷移的作用機(jī)制之一。微生物法還原U(Ⅵ)是對(duì)目前核素固化方法的補(bǔ)充和探索,具有極大的應(yīng)用前景。半導(dǎo)體礦物光催化技術(shù)對(duì)重金屬離子和放射性核素價(jià)態(tài)的定向調(diào)控,具有操作簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。地球表層是極為復(fù)雜的多元開(kāi)放系統(tǒng),無(wú)機(jī)界和有機(jī)界密不可分。單一的處理方法已經(jīng)不能滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求和原位綠色治理污染的目標(biāo)。因此,基于現(xiàn)實(shí)鈾礦區(qū)生態(tài)圈中,輻照?qǐng)觥⑽⑸锖偷V物共存的特點(diǎn),開(kāi)展γ射線輻照作用下微生物介導(dǎo)半導(dǎo)體礦物對(duì)U(Ⅵ)的價(jià)態(tài)調(diào)控研究,可為在露天礦區(qū)利用光電能微生物原位生態(tài)修復(fù)放射性鈾污染提供參考依據(jù),對(duì)科學(xué)認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)半導(dǎo)體礦物—微生物—鈾交互作用體系的環(huán)境和健康效應(yīng)具有重要指導(dǎo)意義。本論文以γ射線和模擬日光為能量來(lái)源,結(jié)合礦物學(xué)、微生物學(xué)、半導(dǎo)體物理學(xué)、生物化學(xué)等理論知識(shí)和測(cè)試手段,探究了 γ射線對(duì)半導(dǎo)體礦物光電活性改變的影響因素和機(jī)理,對(duì)比分析了光照/輻照致半導(dǎo)體礦物產(chǎn)生光電子/輻照電子對(duì)微生物的生物學(xué)效應(yīng),通過(guò)研究半導(dǎo)體礦物光電子/輻照電子對(duì)U(Ⅵ)的催化還原、兩種微生物與U(Ⅵ)的...

【文章頁(yè)數(shù)】：154 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 鈾基本情況概述
    1.2 微生物與鈾相互作用研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微生物吸附固定鈾
        1.2.2 微生物還原鈾
    1.3 半導(dǎo)體礦物光催化去除U(Ⅵ)及重金屬離子研究現(xiàn)狀
        1.3.1 半導(dǎo)體礦物光催化反應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 半導(dǎo)體礦物光催化還原U(Ⅵ)及重金屬離子
    1.4 微生物與礦物的相互作用研究
    1.5 γ射線作用于礦物的研究現(xiàn)狀
    1.6 γ射線作用于微生物的研究現(xiàn)狀
    1.7 研究?jī)?nèi)容及意義
        1.7.1 研究?jī)?nèi)容
        1.7.2 技術(shù)路線
第二章 γ射線改變半導(dǎo)體礦物光電活性的研究
    2.1 材料與方法
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
        2.1.2 半導(dǎo)體礦物的選取
        2.1.3 U(Ⅵ)儲(chǔ)備液的配置
        2.1.4 半導(dǎo)體礦物輻照實(shí)驗(yàn)
        2.1.5 γ射線輻照前后半導(dǎo)體礦物的光電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)
        2.1.6 樣品表征
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 半導(dǎo)體礦物輻照前后的物相結(jié)構(gòu)分析
        2.2.2 半導(dǎo)體礦物輻照前后的禁帶寬度分析
        2.2.3 半導(dǎo)體礦物輻照前后的元素化學(xué)形態(tài)分析
        2.2.4 半導(dǎo)體礦物輻照前后的瞬態(tài)光電流響應(yīng)
        2.2.5 γ射線輻照前后半導(dǎo)體礦物電極光催化還原U(Ⅵ)的效果分析
        2.2.6 γ射線對(duì)半導(dǎo)體礦物光電活性改變的機(jī)理探討
    2.3 本章小結(jié)
第三章 半導(dǎo)體礦物輻照電子/光電子對(duì)兩種微生物的生物學(xué)效應(yīng)研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)菌株的選取及培養(yǎng)
        3.1.3 半導(dǎo)體礦物輻照電子/光電子對(duì)兩種微生物的生物學(xué)效應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)
        3.1.4 檢測(cè)方法
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 半導(dǎo)體礦物光電子對(duì)糞產(chǎn)堿桿菌和考克氏菌的生物學(xué)效應(yīng)研究
        3.2.2 半導(dǎo)體礦物輻照電子對(duì)糞產(chǎn)堿桿菌和考克氏菌的生物學(xué)效應(yīng)
        3.2.3 兩種微生物利用半導(dǎo)體礦物光電子和輻照電子的比較分析
    3.3 本章小結(jié)
第四章 γ射線輻照/模擬日光照射下半導(dǎo)體礦物催化還原U(Ⅵ)的研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
        4.1.2 半導(dǎo)體礦物電極的制備
        4.1.3 半導(dǎo)體礦物催化還原U(Ⅵ)的實(shí)驗(yàn)
        4.1.4 偶氮胂Ⅲ顯色法測(cè)試U(Ⅵ)的濃度
        4.1.5 U(Ⅵ)還原效率的評(píng)價(jià)
        4.1.6 羥基自由基的測(cè)試
    4.2 γ射線輻照/模擬日光照射下二氧化鈦催化還原U(Ⅵ)
        4.2.1 模擬日光照射下P25光催化還原U(Ⅵ)
        4.2.2 γ射線輻照下P25催化還原U(Ⅵ)
        4.2.3 模擬日光照射下銳鈦礦光催化還原U(Ⅵ)
    4.3 γ射線輻照/模擬日光照射下閃鋅礦催化還原U(Ⅵ)
        4.3.1 模擬日光照射下閃鋅礦光催化還原U(Ⅵ)
        4.3.2 γ射線輻照下閃鋅礦催化還原U(Ⅵ)
    4.4 γ射線輻照/模擬日光作用下半導(dǎo)體礦物調(diào)控U(Ⅵ)價(jià)態(tài)的的機(jī)理探討
        4.4.1 γ射線輻照/模擬日光照射下半導(dǎo)體礦物調(diào)控U(Ⅵ)的價(jià)態(tài)機(jī)理探討
        4.4.2 能量利用效率及轉(zhuǎn)換效果計(jì)算
    4.5 本章小結(jié)
第五章 自然光照/γ射線輻照作用下微生物與U(Ⅵ)的相互作用研究
    5.1 材料與方法
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        5.1.2 微生物的培養(yǎng)
        5.1.3 微生物干濕比的計(jì)算
        5.1.4 自然光照下的批次吸附實(shí)驗(yàn)
        5.1.5 γ射線輻照作用下微生物對(duì)U(Ⅵ)的吸附實(shí)驗(yàn)
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 自然光照下糞產(chǎn)堿桿菌與U(Ⅵ)的相互作用
        5.2.2 丫射線輻照作用下糞產(chǎn)堿桿菌與U(Ⅵ)的相互作用
        5.2.3 自然光照下考克氏菌與U(Ⅵ)的相互作用
        5.2.4 γ射線輻照下考克氏菌與U(Ⅵ)的相互作用
        5.2.5 自然光照/γ射線輻照作用下微生物與U(Ⅵ)相互作用機(jī)理分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 微生物介導(dǎo)半導(dǎo)體礦物對(duì)U(Ⅵ)的價(jià)態(tài)調(diào)控研究
    6.1 材料與方法
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與材料
        6.1.2 微生物的制備
        6.1.3 光電能微生物介導(dǎo)電極對(duì)U(Ⅵ)的去除實(shí)驗(yàn)
        6.1.4 光電能微生物與半導(dǎo)體礦物電極共存對(duì)U(Ⅵ)的去除實(shí)驗(yàn)
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 模擬日光照射下兩種光電能微生物介導(dǎo)電極對(duì)U(Ⅵ)的去除行為
        6.2.2 γ射線輻照/模擬日光照射下微生物與半導(dǎo)體礦物電極共存體系對(duì)U(Ⅵ)的去除行為
        6.2.3 γ射線輻照作用下微生物介導(dǎo)半導(dǎo)體礦物對(duì)U(Ⅵ)價(jià)態(tài)調(diào)控的機(jī)理探討
    6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3894616