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1、γ-聚谷氨酸明膠膜對重金屬離子吸附特性研究 摘要:利用蠟狀芽孢桿菌液體發(fā)酵制備γ-聚谷氨酸,提取并制得γ-PGA溶液;以0.5g/L的γ-PGA溶液與明膠交聯(lián)制成明膠膜,未交聯(lián)γ-PGA的明膠膜作空白對照,用原子吸收分光光度法檢測金屬離子消耗,研究γ-PGA明膠膜對Cu2+、Co2+的吸附特性。實驗結(jié)果表明,Cu2+在pH為8、24℃、5h時有最佳吸附量,飽和吸附量為12.34μg/mL;Co2+在pH7、21℃、5h時有最佳吸附量,飽和吸附量為19.50μg/mL;證實了γ-PGA與明膠交聯(lián)制成的明膠膜具有吸附重金屬的能力?! £P(guān)鍵詞:蠟狀芽孢桿菌;γ-PGA;金屬離子;明膠膜
2、;吸附特性 中圖分類號:X592;Q939.99文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:0439-811419-3956-04 StudyontheAdsorptionCharacteristicofMetalIonsonGelatinMembrane Cross-linkedPoly-γ-glutamicAcid ?。祝粒危牵龋铮睿纾猓椋睿?,2,CHENGMing3,SHENGJu2,YANGYan-yan2,LIShi-hu2,YANBin-lun2 ?。粒猓螅簦颍幔悖簦篜oly-γ-glutamicacidwasproducedthroughliquidferment
3、ationofBacilluscereus.Thecross-linkedmembranewaspreparedbycrosslinkingγ-PGAwithgelatin.Thenon-cross-linkedgelatinmembranewasservedascontrol.TheadsorptioncharacteristicsofCu2+andCo2+oncross-linkedmembranewereinvestigated,andtheremovalquantitiesofmetalionsweremeasuredbyatomicabsorptionspectropho
4、tometry.TheresultsshowedthatthelargestadsorptioncapacitiesofCu2+wasobtainedunderpH8at24℃for5h,andthelargestadsorptioncapacitiesofCo2+wasobtainedunderpH7at21℃for5h.Itwasprovedthatthecross-linkedmembraneproducedwithcrosslinkedγ-PGAandgelatinwascapablefortheadsorptionofmetalions.Thisstudyestablis
5、hedaresearchfoundationfortherecycleofthevaluablemetals. ?。耍澹鳎铮颍洌螅海拢幔悖椋欤欤酰螅悖澹颍澹酰?;γ-PGA;metalions;cross-linkedmembrane;adsorptioncharacteristic γ-聚谷氨酸簡稱γ-PGA,γ-PGA是一種由微生物大量生物合成的陰離子型多聚氨基酸,是一種谷氨酸的高分子聚合物,對人類和環(huán)境無毒無害[1]。由于其分子量特別大并且側(cè)鏈上具有游離的羧基,可以與水中的膠體顆粒相吸附,在適宜的條件下,顆粒之間能夠通過產(chǎn)生“架橋”現(xiàn)象形成一種三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而沉降,可以
6、作為一種新型的生物絮凝劑應(yīng)用于水的純化和加工以及食品和發(fā)酵工業(yè)的下游處理[2]。同時,γ-PGA是一種出色的綠色塑料,它在自然界可迅速降解,不會造成環(huán)境污染。因而,篩選合適的能產(chǎn)具有絮凝活性的γ-PGA產(chǎn)生菌是當(dāng)前的研究熱點之一。迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾種產(chǎn)生菌,主要是芽孢桿菌屬的菌株,包括各種枯草芽孢桿菌[3]、地衣芽孢桿菌[4]、炭疽芽孢桿菌[5]和納豆芽孢桿菌,但對于蠟狀芽孢桿菌發(fā)酵產(chǎn)生γ-PGA及其絮凝特性的研究鮮見報道。 本實驗通過自行篩選獲得了一株產(chǎn)γ-PGA的蠟狀芽孢桿菌HYWL-1,對其所產(chǎn)的γ-PGA進(jìn)行了對重金屬離子吸附特性的研究。由于γ-PGA具有很強(qiáng)的水溶性,如將
7、其作為工業(yè)廢水處理中對金屬離子的吸附劑就需尋找一種合適的載體,這既能夠讓γ-PGA附著在其上不隨水流失,又能不破壞其陰離子特性保持其對于金屬離子的吸附性能;為此,本實驗選擇明膠作為膜載體,將γ-PGA與其交聯(lián)[6];旨在為環(huán)保行業(yè)、污廢水處理及金屬離子回收利用方面提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。 1材料與方法 ?。保本N 蠟狀芽孢桿菌HYWL-1,為淮海工學(xué)院海洋學(xué)院微生物實驗室分離選育的產(chǎn)γ-PGA菌株。 1.2培養(yǎng)基及培養(yǎng)方法 ?。保玻狈N子培養(yǎng)基牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基。