CN103977769A - 一种功能化微生物吸附剂的制备及其吸附低浓度铀的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功能化微生物吸附剂的制备及吸附低浓度铀的方法。先让二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应形成酰氯;然后让乙二胺与酰氯反应,生成对铀具有吸附功能的胺基和酰基,得到功能化微生物吸附剂。再利用这种功能化微生物吸附剂吸附低浓度铀。本发明制备的功能化微生物吸附剂比常规黑曲霉粉末吸附剂吸附容量更大、吸附效果更为稳定、吸附效果更好,并通过解吸后可重复吸附,使用效率高。经过5个吸附-解吸循环后,其对低浓度铀的吸附率仍保持在96.4%以上,解吸率保持在96.75%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种功能化微生物吸附剂的制备及其吸附低浓度铀的方法,具体涉及一种采用乙二胺对黑曲霉进行改性制备功能化微生物吸附剂的方法以及利用该吸附剂处理低浓度含铀废水的方法。
背景技术
铀采冶、铀浓缩、铀产品加工等过程都会所产生的大量含铀工业废水,随着核军工和核电的快速发展,对铀资源的需求不断增加,必然产生更多的含铀工业废水。这类含铀工业废水具有废水量大、铀浓度低、半衰期长等特点,如果不对这些含铀工业废水进行适当的处理,它们会随着地表径流和地下渗流迁移扩散到生物圈,最终经过食物链的转移危害到周边居民的安全。因此,研究高效、廉价的含铀工业废水的修复方法对水资源保护、人类健康以及铀采冶、铀浓缩、铀产品加工等过程的可持续发展具有重要意义。
目前处理这类含铀工业废水大多采用物理和化学的方法,这些方法的基本原理是将废水中的铀截流、沉淀、分离和浓缩,以达到去除废水中铀的目的。尽管这些方法在实验研究中都取得了较好的效果,但是在实际应用中存在许多不足之处, 如产生的泥浆量较大,工艺流程冗长, 后续处理烦琐,还需对二次废物进行再处理,操作复杂,费用昂贵,厂矿难以实行。
生物吸附法是近年发展起来的一种新方法,可定义为发生在细胞壁及细胞内部的一系列独立过程,包括物理和化学吸附、静电反应、离子交换、络合作用、螯合作用及微量沉淀。微生物细胞壁表面的多种能吸附铀离子的官能团,例如:羧基、羟基、磷酸根等在生物吸附中具有重要作用。生物吸附法因具有成本低、去除速率快、效果好、操作简单等优点,越来越受到国内外含铀废水处理研究人员的青睐。高效、廉价生物吸附剂的制备是进行生物吸附法处理含铀废水的基础。目前,用来制备生物吸附剂的微生物主要有黑曲霉、绳状青霉、枯草芽孢杆菌、链霉菌、硫杆菌属、褐藻、小球藻、鱼腥草、啤酒酵母菌、假丝酵母等。然而单独采用这些微生物作为生物吸附剂处理含铀工业废水时存在吸附容量不大、吸附速度不高、机械强度弱、循环利用效率低等缺陷。利用化学方法对微生物进行改性制备新型生物吸附剂,可以提高吸附容量和吸附速度、增加机械强度、改善循环利用效率,因而成为新的研究热点。公开号为CN102965312A的专利利用戊二醛作为交联剂,将聚烯丙基胺盐酸盐(PAA/HCl)接枝到植物内生菌Pseudomonas sp.LK9菌体表面上,使其表面带有大量的氨基,从而提高其对重金属吸附效果,但此专利技术并未涉及对含铀废水的处理方法及效果。因此,利用化学方法对微生物进行改性制备功能化微生物吸附剂用于处理含铀工业废水仍是亟需解决的重要技术问题。
发明内容
本发明提供了一种吸附容量大、吸附速度快、机械强度大、循环利用效率高、成本低的功能化微生物吸附剂的制备及其吸附低浓度铀的方法。
这种功能化微生物吸附剂的制备过程为:先让二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应形成酰氯;然后让乙二胺与酰氯反应,生成对铀具有吸附功能的胺基和酰基,得到功能化微生物吸附剂。再利用这种功能化微生物吸附剂吸附低浓度铀。具体方案如下:
本发明提供了一种利用乙二胺对黑曲霉进行改性制备功能化微生物吸附剂的方法及其吸附低浓度铀的方法,包括下述步骤:
(1)二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应。先将干燥的黑曲霉粉末悬浮于N,N-二甲基甲酰胺(DMF),然后开始加热并搅拌,并向悬浮液中逐滴加入二氯亚砜(SOCl2);待反应完全后,将反应混合物倒入冰水中生成沉淀;生成的沉淀经过滤后,依次用蒸馏水、3%氢氧化铵洗去氯化黑曲霉上残留的亚硫酸,直至上清液的pH呈中性。
(2)干燥。对步骤(1)得到的产物进行抽滤,再在50℃下真空干燥24 h,将所得产物研磨成粉末,保存。
(3)乙二胺与酰氯反应。取步骤(2)得到的带有酰氯的黑曲霉粉末,使其与乙二胺反应,使黑曲霉表面携有胺基、酰基官能团。
(4)干燥。将步骤(3)得到的产物,在25℃下真空干燥24 h,得到改性黑曲霉生物吸附剂,即功能化微生物吸附剂。
(5)吸附。采用制备的功能化微生物吸附剂,对低浓度铀废水中的铀进行吸附,具体为向含铀废水中投加一定比例的吸附剂,在一定温度和pH范围内,震荡吸附一定时间,然后用微量测铀仪测量吸附后废水中铀的浓度,计算其吸附量及吸附率。
(6)采用解吸剂对吸附铀后的功能化微生物吸附剂进行解吸;再采用解吸后的功能化微生物吸附剂吸附低浓度铀并再对其进行解吸;经过5个吸附-解吸循环后,其吸附率仍保持在96.4%以上,解析率保持在96.75%以上。
所述步骤(1)中,黑曲霉粉末的制作步骤是,用马铃薯葡萄糖液体培养基(PDA)扩大培养黑曲霉菌体,摇床温度设置为30 ℃,转速设置为150 rpm,培养2-3天后,将得到的黑曲霉菌体用超纯水洗净,放入30 ℃烘箱进行干燥,24 h后,用粉碎机磨碎,过100目的标准筛,收集筛下的黑曲霉粉末。
所述步骤(1)中,溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液的黑曲霉粉末的浓度为50 g/L,DMF与二氯亚砜的最佳体积比为40:7。
所述步骤(1)中,在悬浮液温度达到80 ℃时,逐滴加入二氯亚砜,而且由于反应是放热的,应控制滴加速度,使温度保持在95℃到100℃之间。当二氯亚砜全部滴加完毕,再反应4 h。
所述步骤(3)中,溶于乙二胺溶液的带有酰氯的黑曲霉粉末的浓度为0.2 g/L。
所述步骤(3)中,带有酰氯的黑曲霉粉末与乙二胺的反应在回流装置中进行,温度控制在80~85℃,反应时间至少为3 h。
所述步骤(5)中,采用功能化微生物吸附剂吸附含铀废水中的铀时,含铀废水的pH值为2-10,当pH值为5时,吸附效果最佳,见说明书附图1。接着,向废水中投加一定比例的吸附剂,比例为0.05-0.35 g/L,最佳的比例为0.3 g/L,见说明书附图5。然后,震荡5-720 min,最佳震荡时间为120-150 min,震荡温度为25℃,见说明书附图2。最后,过滤吸附剂,完成对含铀废水中铀的吸附。
采用本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的制备及其吸附低浓度铀的方法,与单独采用黑曲霉粉末吸附低浓度铀相比,本发明专利技术具有以下优势:
(1)本发明专利提供的方法,在相同的pH 条件下,对低浓度铀的吸附率更高,且当pH 值在2-5的范围时,随着pH值的增大,吸附率增加,当pH 值在5-10的范围时,随着pH 值的增加,吸附率变化不显著,见说明书附图1。本发明专利提供的吸附剂比常规黑曲霉粉末吸附剂的吸附容量更大。
(2)本发明专利提供的方法,在相同的时间内,对低浓度铀的吸附量更大,且在0-150 min内,随着时间的延长,吸附量增加,在150-720 min内,随着时间的延长,吸附量变化不显著,见说明书附图2。
(3)本发明专利提供的方法,在相同的温度条件下,对废水中的低浓度铀的吸附量更大,且在10-40℃的范围内,吸附量的波动不大,见说明书附图3。本发明专利提供的吸附剂比常规黑曲霉粉末吸附剂吸附容量更大、吸附效果更为稳定。
(4)本发明专利提供的方法,在相同的初始铀浓度下,对低浓度铀的吸附量更大,且在0.2-0.8 mg/L的范围内,随着初始铀浓度的增加,吸附量也不断增加,见说明书附图4。本发明专利提供的吸附剂比常规黑曲霉粉末吸附剂的吸附容量更大、吸附效果更好。
(5)本发明专利提供的方法,在吸附剂的投加量相同时,铀的浓度越低,其吸附率越高,且当投加量在0.05-0.3 g/L的范围内时,随着投加量的增加,吸附率也不断增加,当投加量进一步增加时,吸附率变化不显著,见说明书附图5。本发明专利提供的吸附剂比常规黑曲霉粉末吸附剂的吸附容量更大、吸附效果更好。
(6)本发明专利提供的方法,采用解吸剂对吸附铀后的功能化微生物吸附剂进行解吸,解吸后,再对低浓度铀进行吸附,经过5个吸附-解吸循环后,其对低浓度铀的吸附率仍保持在96.4%以上,解吸率保持在96.75%以上,见说明书附图6。本发明专利提供的吸附剂可重复利用性好,使用效率高。
附图说明
图1常规黑曲霉吸附剂和本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在不同pH条件下吸附低浓度铀的效果对比,
图2常规黑曲霉吸附剂和本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在不同吸附时间内吸附低浓度铀的效果对比,
图3常规的黑曲霉吸附剂和本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在不同温度下吸附低浓度铀的效果对比,
图4常规的黑曲霉吸附剂和本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在不同初始铀浓度下吸低浓度铀的效果对比,
图5常规的黑曲霉吸附剂和本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在不同投加量的条件下吸附水体中低浓度铀的效果对比,
图6 本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在多个吸附-解吸循环中对应的解吸率。
具体实施方式
Ⅰ 材料
黑曲霉、乙二胺、基准八氧化三铀、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二氯亚砜(SOCl2)
Ⅱ 原理
本发明的原理为:先让二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应形成酰氯;然后让乙二胺与酰氯反应,生成对铀具有吸附功能的胺基和酰基,得到改性黑曲霉生物吸附剂,即功能化微生物吸附剂。黑曲霉经过改性后,其表面的胺基和酰基大大增加,其结合UO2 2+的功能更强。
Ⅲ 具体实施方式
本发明提供的功能化微生物吸附剂的制备及吸附低浓度铀的具体步骤是:
(1)将黑曲霉在PDA液体培养基进行扩大培养后放入烘箱烘干后研磨成粉末,并收集100目以下的粉末用于改性。
(2)将黑曲霉粉末与N,N-二甲基甲酰胺(DMF)在一定温度下反应一定时间后再与二氯亚砜(SOCl2)反应一定时间,冷却后倒入冰水中,用蒸馏水、3 %氢氧化铵洗涤氯化黑曲霉上残留的亚硫酸,直至pH呈中性,然后经抽滤得到沉淀。
(3)将通过步骤(2)得到的固体放入50℃真空干燥箱中烘24 h,将所得产物研磨成粉末,放入干净塑料离心管中保存。
(4)将通过步骤(3)得到的粉末在一定温度、回流装置下与乙二胺反应一定时间,然后经抽滤得到固体。
(5)将通过步骤(4)得到的固体放入25 ℃真空干燥箱中烘24 h. 将所得产物研磨成粉末,放入干净塑料离心管中保存。并用于吸附实验。
(6)将通过步骤(5)得到的粉末投入低浓度铀溶液中,在一定温度下震荡吸附一定时间,然后采用微量测铀仪测溶液中铀的浓度,并计算其吸附量及吸附率。
Ⅳ 实施例1 本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的制备:
(1)黑曲霉粉末的制备
用接种环轻刮培养好的真菌固体斜面,制备500 mL OD值为0.1的菌悬液,按千分之二的接种量接种到PDA液体培养基内,在摇床中(30 ℃、150 rpm)进行扩大培养60 h,待培养基表面长出大量菌丝,将菌丝取出,用超纯水洗净,放入30 ℃烘箱24 h后,用粉碎机研磨并过100目的标准检验筛,收集100目以下的黑曲霉粉末。
(2)乙二胺改性黑曲霉粉末的制备
向三口烧瓶中加入10 g干燥的黑曲霉粉末,使之悬浮于200 mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF),开始加热并搅拌,当悬浮液的温度达到80 ℃时,逐滴加入35 mL二氯亚砜(SOCl2),到悬浮液中。由于反应是放热的,所以应小心控制滴加速度以使温度保持在95 ℃到100 ℃之间。滴加完成后,再在相同温度下搅拌4 h。待反应混合物冷却到室温,将其倒入含有500 mL冰水的烧杯中并搅拌。生成的沉淀经过滤、用蒸馏水洗涤,再用3 %氢氧化铵洗涤氯化黑曲霉上残留的亚硫酸,直到上清液的PH值成中性。最后,将抽滤所得的固体在50 ℃下真空干燥24 h,并研磨为粉末,放入干净塑料离心管中保存。
取干燥的5 g上述的氯化黑曲霉粉末与25 mL 乙二胺于四口烧瓶中,在回流装置下于80 ℃-85 ℃下机械搅拌至少3 h。抽滤后将所得固体在室温下真空干燥24 h。干燥的改性的黑曲霉,即功能化微生物吸附剂,用于吸附实验。
实施例2,分别移取100 mL 初始浓度为 0.5 mg/L 的铀溶液于150 mL锥形瓶中,依次调节溶液 pH 为 2、3、4、5、6、7、8、9、10,一式三份,分别投加 0.02 g 常规黑曲霉吸附剂/本发明专利提供的吸附剂,在控制温度为25 ℃、转速为200 rpm的空气浴培养摇床中振荡培养,从菌体加入溶液开始计时,振荡吸附1.5 h,测其中残留的铀的浓度。pH为2-10时,常规黑曲霉的吸附率依次是1.6 %、41.06 %、52.35 %、71.4 %、72.06 %、77.83 %、76.83 %、75.58%、77.15%;功能化微生物吸附剂的吸附率依次是49.51 %、87.96 %、93.00 %、99.25 %、94.95 %、91.82 %、96.11 %、97.55 %、96.70 %。由此可知,常规的黑曲霉吸附剂在pH为7时,达到最大吸附率77.83 %,本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在pH为5时,达到最大吸附率99.35 %。
实施例3,分别移取100 mL 初始浓度为 0.5 mg/L 的铀溶液于150mL锥形瓶中,调节其pH=7(常规的黑曲霉吸附剂)/ pH=5(本发明专利提供的吸附剂),依次投加 0.02 g 常规黑曲霉粉末/功能化微生物吸附剂,在温度为 25 ℃的条件下对铀溶液进行吸附实验,一式三份。分别在时间为5、15、30、45、60、75、90、120、150、180、360、540、720 min时取样,测其中铀溶液的浓度。常规黑曲霉吸附剂的吸附量分别为1.68、1.62、1.96、1.79、1.98、1.91、2.00、2.04、1.98、2.03、2.05、1.99、1.99、2.05、2.01、1.95 mg/g;本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的吸附量分别为2.10、2.21、2.33、2.38、2.41、2.44、2.47、2.48、2.48、2.45、2.45、2.44、2.47、2.475、2.46、2.45 mg/g。由此可知,常规的黑曲霉吸附剂的吸附实验在120 min后达到平衡,本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的吸附实验在150 min后达到平衡。
实施例4,分别移取100 mL 初始浓度为 0.5 mg/L 的铀溶液于150mL锥形瓶中,调节其pH=7(常规的黑曲霉吸附剂)/ pH=5(本发明专利提供的功能化微生物吸附剂),加入0.02 g 常规的黑曲霉吸附剂/本发明专利提供的功能化微生物吸附剂,一式三份。在转速为200 rpm的空气浴培养摇床中振荡培养120 min (常规的黑曲霉吸附剂)/150 min(本发明专利提供的功能化微生物吸附剂),分别调节摇床温度为10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃,测定溶液中残留铀的浓度。常规黑曲霉吸附剂的吸附量分别为1.85、1.89、1.91、1.94、1.87、1.83、1.88 mg/g;本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的吸附量分别为2.45、2.42、2.46、2.44、2.47、2.46、2.42 mg/g。常规黑曲霉吸附剂和本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的最佳吸附温度分别为25℃和30℃。
实例5,分别移取100 mL初始浓度为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8mg/L的铀标准溶液,调节其pH=7 (常规的黑曲霉吸附剂)/pH=5 (本发明专利提供的功能化微生物吸附剂),加入0.02 g 常规的黑曲霉吸附剂/本发明专利提供的功能化微生物吸附剂,一式三份。在控制温度为25℃ (常规的黑曲霉吸附剂)/30℃ (本发明专利提供的功能化微生物吸附剂)转速为200 rpm的空气浴培养摇床中振荡培养120 min (常规的黑曲霉吸附剂)/150 min (本发明专利提供的功能化微生物吸附剂),进行吸附剂对铀的吸附,测定溶液中残留铀的浓度,常规的黑曲霉吸附剂的吸附量分别是0.79、1.17、1.46、1.94、2.17、2.70、2.93 mg/g;本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的吸附量分别是1.00、1.49、1.98、2.44、2.92、3.39、3.87 mg/g。由此可知,常规的黑曲霉吸附剂和本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在给定的浓度范围内吸附量逐渐增大但并未达到平衡。常规的黑曲霉吸附剂、本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在铀吸附平衡溶液浓度为0.8mg/L时,对铀吸附量分别为2.93 mg/g和3.87 mg/g。
实施例6,分别移取100 mL初始浓度为0.5 mg/L的铀标准溶液,调节其pH=7 (常规的黑曲霉吸附剂)/pH=5 (本发明专利提供的功能化微生物吸附剂),加入常规的黑曲霉吸附剂/本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的质量分别为0.010g、0.015g、0.020g、0.025g、0.030g、0.035g,一式三份。在控制温度为25℃ (常规的黑曲霉吸附剂)/35℃ (本发明专利提供的功能化微生物吸附剂)转速为200 rpm的空气浴培养摇床中振荡培养120 min (常规的黑曲霉吸附剂)/150 min (本发明专利提供的吸附剂),计算其吸附率。常规的黑曲霉吸附剂的吸附率分别为69.33 %、76.6 %、77.88 %、78.75 %、77.95 %、77.48 %、77.28 %、78.60 %;本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的吸附率分别为89.68 %、95.95 %、97.23 %、97.60 %、98.82 %、99.75 %、99.38 %。由此可知,常规的黑曲霉吸附剂的最佳投加量为0.02 g,其吸附率为78.75%,本发明专利提供的功能化微生物吸附剂的最佳投加量为0.03 g。吸附率为99.75%。
实施例7,取本发明专利提供的功能化微生物吸附剂在最优吸附条件下吸附UO2 2+,吸附达到平衡后,取2mL上清液,在8000 rpm离心5min后测其吸附后含铀量,计算其吸附量、吸附率,再用蒸馏水将上述离心后沉淀到离心管底部的吸附剂洗涤到剩余含吸附剂的铀溶液中,将其一起倒入离心管中经4000 rpm离心5 min后弃去上清液,保留吸附剂,用蒸馏水洗涤3次。将得到的吸附了铀的吸附剂分别倒入50 mL 0.1 mol/L HCl 、0.1 mol/L NaOH、0.1 mol/L Na2 CO3、0.1 mol/L NaHCO3、0.1 mol/L HNO3和超纯水溶液中,将其放入空气振荡摇床中,并在25 ℃、200 rpm条件下解吸2.5 h,取15 mL上清液在8000 r/min下离心5 min,然后准确移取上清液10 mL于25 mL容量瓶中,定容,用分光光度法测解析后溶液中的铀浓度,计算其解吸量、解析率。每组实验平行3 次,取其平均值。HCl、NaOH、Na2 CO3、NaHCO3、HNO3和超纯水的解析率分别为92.10%,99.26%,80.83%,1.89%,1.59%,1.27%。选择NaOH作为最佳解吸剂,重复上述吸附-解析步骤,在测得解析后溶液中的铀浓度后,将解析液中的吸附剂离心、过滤分离出来,并用大量蒸馏水洗涤至中性,然后回收吸附剂再用于吸附试验,如此反复5次,其中1-5次的吸附量分别为2.44、2.42、2.36、2.418、2.41 mg/g,解析量为2.42、2.36、2.32、2.34、2.38 mg/g。由此可知,其解析率在96.75%~99.09% 之间。
以上仅仅是本发明的较佳实施方式,根据本发明的上述构思,本领域的熟练人员还可对此作出各种修改和变换。例如,变换制备功能化微生物吸附剂的反应时间、反应温度,利用本发明专利提供的功能化微生物吸附剂吸附其他重金属离子,以及采用此方法处理高浓度含铀废水等等。然而,类似的这种变换和修改均属于本发明的实质。
Claims (10)
1.一种功能化微生物吸附剂的制备,让二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应形成酰氯;然后让乙二胺与酰氯反应,生成对铀具有吸附功能的胺基和酰基,得到功能化微生物吸附剂,其特征在于,具体步骤为:
(1)二氯亚砜与黑曲霉表面的羧基、羟基反应,先将干燥的黑曲霉粉末悬浮于N,N-二甲基甲酰胺,然后开始加热并搅拌,并向悬浮液中逐滴加入二氯亚砜;待反应完全后,将反应混合物倒入冰水中生成沉淀;生成的沉淀经过滤后,依次用蒸馏水、3%氢氧化铵洗去氯化黑曲霉上残留的亚硫酸,直至上清液的pH呈中性;
(2)干燥,对步骤(1)得到的产物进行抽滤,再在50℃下真空干燥24 h,将所得产物研磨成粉末,保存;
(3)乙二胺与酰氯反应,取步骤(2)得到的带有酰氯的黑曲霉粉末,让其与乙二胺反应,使黑曲霉表面携有胺基、酰基官能团;
(4)干燥,将步骤(3)得到的产物,在25℃下真空干燥24 h,得到改性黑曲霉生物吸附剂,即功能化微生物吸附剂。
2.根据权利要求1所述的一种功能化微生物吸附剂的制备,其特征在于,所述步骤(1)中,黑曲霉粉末的制作步骤是,用马铃薯葡萄糖液体培养基扩大培养黑曲霉菌体,摇床温度设置为30 ℃,转速设置为150 rpm,培养2-3天后,将得到的黑曲霉菌体用超纯水洗净,放入30 ℃烘箱进行干燥,24 h后,用粉碎机磨碎,过100目的标准筛,收集筛下的黑曲霉粉末。
3.根据权利要求1所述的一种功能化微生物吸附剂的制备,其特征在于,所述步骤(1)中,溶于N,N-二甲基甲酰胺溶液的黑曲霉粉末的浓度为50 g/L, N,N-二甲基甲酰胺溶液与二氯亚砜的最佳体积比为40:7。
4.根据权利要求1所述的一种功能化微生物吸附剂的制备,其特征在于,所述步骤(1)中,在悬浮液温度达到80 ℃时,逐滴滴加二氯亚砜,控制添加速度,使温度保持在95 ℃到100 ℃之间,当二氯亚砜全部滴加完后,再使其反应4 h。
5.根据权利要求1所述的一种功能化微生物吸附剂的制备,其特征在于,所述步骤(3)中,溶于乙二胺溶液的带有酰氯的黑曲霉粉末的浓度为0.2 g/L。
6.根据权利要求1所述的一种功能化微生物吸附剂的制备,其特征在于,所述步骤(3)中,带有酰氯的黑曲霉粉末与乙二胺的反应在回流装置中进行,温度控制在80~85 ℃,反应时间至少为3 h。
7.利用功能化微生物吸附剂吸附低浓度铀的方法,其特征在于,具体步骤为:
(1)吸附,采用权利要求1所得到的功能化微生物吸附剂对含铀废水中的铀进行吸附,具体为向含铀废水中投加一定比例的吸附剂,在一定温度下震荡吸附一定时间,然后用微量测铀仪测其吸附后的浓度,计算其吸附量及吸附率;
(2)解吸,采用解吸剂对吸附铀后的功能化微生物吸附剂进行解吸,解吸后,再进行低浓度铀的吸附,经过5个吸附-解吸循环后,乙二胺改性黑曲霉生物吸附剂对废水中低浓度铀的吸附率仍保持在96.4%以上,解吸率保持在96.75%以上。
8.根据权利要求7所述的功能化微生物吸附剂吸附低浓度铀的方法,其特征在于,所述含铀废水的pH值为2-10,当pH值为5时,吸附效果最佳。
9.根据权利要求7所述的功能化微生物吸附剂吸附低浓度铀的方法,其特征在于,所述向废水中投加一定比例的的吸附剂,比例为0.1~1 g/L,最佳的比例为0.3 g/L。
10.根据权利要求7所述的功能化微生物吸附剂吸附低浓度铀的方法,其特征在于,震荡5-720 min后,最佳震荡时间为120-150 min;震荡温度为25 ℃。
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN104772123A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-15 | 南华大学 | 一种制备胺基改性木屑吸附剂的方法及其应用 |
CN105132403A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-09 | 南华大学 | 一种功能化磁性载体固定耐辐射奇球菌的方法及其应用 |
CN105617980A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-06-01 | 南华大学 | 一种生物表面活性剂改性磁性膨润土的方法及其应用 |
CN112973644A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-06-18 | 南华大学 | 一种固定化改性黑曲霉活性炭吸附剂及其制备方法与应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003266065A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-24 | Toagosei Co Ltd | 塩化鉄水溶液中のコバルトおよび/または亜鉛の除去方法並びに回収方法 |
CN102965312A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-13 | 湖南大学 | 一种提高细菌重金属吸附能力的修饰方法、吸附剂及其应用 |
-
2014
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003266065A (ja) * | 2002-03-18 | 2003-09-24 | Toagosei Co Ltd | 塩化鉄水溶液中のコバルトおよび/または亜鉛の除去方法並びに回収方法 |
CN102965312A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-13 | 湖南大学 | 一种提高细菌重金属吸附能力的修饰方法、吸附剂及其应用 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DE-XIN DING等: "Removal and recovery of uranium (VI) from aqueous solutions by immobilized Aspergillus niger powder beads", 《 BIOPROCESS BIOSYST ENG 》 * |
ISAAC W. MWANGI等: "Removal of heavy metals from contaminated water using ethylenediamine-modified green seaweed (Caulerpa serrulata)", 《PHYSICS AND CHEMISTRY OF THE EARTH》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104772123A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-07-15 | 南华大学 | 一种制备胺基改性木屑吸附剂的方法及其应用 |
CN105132403A (zh) * | 2015-09-01 | 2015-12-09 | 南华大学 | 一种功能化磁性载体固定耐辐射奇球菌的方法及其应用 |
CN105617980A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-06-01 | 南华大学 | 一种生物表面活性剂改性磁性膨润土的方法及其应用 |
CN105617980B (zh) * | 2016-01-06 | 2018-01-09 | 南华大学 | 一种生物表面活性剂改性磁性膨润土的方法及其应用 |
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