固定香菇(Lentinus edodes)废弃菌柄对溶液中Cd^(2+)的吸附

为开发廉价实用的吸附材料,利用聚乙烯醇-海藻酸钠(PVASA)固定香菇废弃菌柄作为生物吸附剂吸附溶液中的Cd^(2+),吸附过滤后的溶液用原子吸收光谱仪(AAS)测定Cd^(2+)的浓度。结果表明:对溶液中Cd^(2+)的吸附7 h达到平衡,平衡吸附量为0.200 8 mg/g;模拟二级方程能很好地拟合吸附过程,决定系数R^2为0.994 6;Cd^(2+)适宜的吸附pH值范围为4～7,比自由态香菇粉广;随着Cd^(2+)初始质量浓度的增加,溶液中Cd^(2+)的吸附量逐渐增加;与Cd^(2+)共存于同一溶液中的Cu^(2+)或Pb^(2+)明显降低了Cd^(2+)的吸附率;分别用Langmuir、Freundlich、Dubinin-Radushkevich(D-R)和Langmuir-Freundlich等温吸附模型对Cd^(2+)的吸附过程进行拟合,结果表明Langmuir吸附模型能很好地拟合溶液中Cd^(2+)的等温吸附过程,R^2达0.998 1。微观形态研究表明,PVA-SA香菇小球吸附Cd^(2+)后粗糙多孔的表面变得密实,表面有Cd沉积和Cd晶体存在。红外光谱(FTIR)研究发现,在PVA-SA香菇小球吸附Cd^(2+)的过程中香菇细胞壁上的—OH、—CO、—CO—NH及PVA发挥了作用。用10 mmol/L的HCl作为解吸剂,3次解吸后PVASA小球对Cd^(2+)的吸附率仍可以达到64.17%,表明香菇废弃菌柄的PVA-SA固定技术在重金属生物吸附的实际应用中是可行的。

利用固定化米根霉在三相流化床中发酵生成L-乳酸

用聚氨酯泡沫吸附固定米根霉菌丝 ,在三相流化床中对葡萄糖、木糖以及木糖渣的纤维素酶解液等不同碳源进行L 乳酸发酵研究 ,并对游离菌丝和固定化菌丝发酵L 乳酸进行了比较。结果表明 ,聚氨酯泡沫是米根霉的良好载体 ,具有经济、高效等特点。实验条件下 ,不同碳源的乳酸转化率分别为 :葡萄糖 ,82 5% ;木糖 ,53 8% ;木糖渣酶水解液 ,71 9%。三相流化床中固定化米根霉产酸速率 (对葡萄糖 )为 1 9 1 g .h- 1 .L(bead) - 1 。

米根霉无载体固定化发酵产L-乳酸

通过研究米根霉NLX-M-1利用葡萄糖无载体固定化发酵产L-乳酸的影响因素,获得米根霉利用木质纤维基葡萄糖进行无载体固定化发酵的最优条件。优化的米根霉无载体固定化产L-乳酸条件:初始葡萄糖质量浓度100 g/L,(NH4)2SO4质量浓度2 g/L,接种量2%(体积分数),CaCO330 g/L,KH2PO40.1 g/L,MgSO4·7H2O 0.25 g/L,ZnSO4·7H2O 0.1 g/L。在优化条件下,以纯葡萄糖为碳源的米根霉发酵过程,形成平均直径1 mm的微球,L-乳酸产量为76.6 g/L,转化率为81.6%。以玉米秸秆酸爆渣酶解葡萄糖浓缩至60 g/L进行L-乳酸发酵,米根霉形成直径约1.2 mm的微球,L-乳酸产量为36.4 g/L,转化率为63.5%。

Immobilized Lentinus edodes residue as absorbent for the enhancement of cadmium adsorption performance

To investigate the potential use of Lentinus edodes （L. edodes） residue for Cd^2＋ adsorption, poly alcohol Na alginate （PVA） was applied to immobilize it. The parameters including contact time, pH, adsorbent dosages, and coexisting metal ions were studied. The suitable pH for immobilized L. edodes was 4-7 wider than that for raw L. edodes （pH 6-7）. In the presence of Pb^2＋ concentration varying from 0 to 30mg.L^-1, the Cd^2＋ adsorption ratios declined by 6.71% and 47.45% for immobilized and raw L. edodes, respectively. While, with the coexisting ion Cu2＋ concentration varied from 0 to 30 mg.L^-1, the Cd^2＋ adsorption ratios declined by 12.97% and 50.56% for immobilized and raw L. edodes, respectively. The Cd^2＋ adsorption isotherms in singlemetal and dual-metal solutions were analyzed by using Langmuir, Freuxldlich, and Dubinin-Radushkevich models. The Cd^2＋ adsorption capacities （qm） in single-metal solution were 6.448 mg.L^-1 and 2.832 mg.L^-1 for immobilized and raw L. edodes, respectively. The qm of immobilized L. edodes were 1.850 mg Cd. gl in Cd^2＋ ＋ Pb^2＋ solution and 3.961mg Cd.g^-1 in Cd^2＋ ＋ Cu^2＋ solution, respectively. The Cd^2＋ adsorption processes subjected to both adsorbents follow pseudo-second-order model. Mechanism study showed the functional group of L. edodes was -OH, -NH, -CO, and PVA played an important role in metal adsorbing. Mining wastewater treatment test showed that PVA-SA-immobilized L. edodes was effective in mixed pollutant treatment even for wastewater containing metal ions in very low concentration.

聚乙烯醇-海藻酸钠固定香菇废弃物吸附Pb和Cd的最佳配方

选用香菇废弃物作为生物吸附剂,用聚乙烯醇(PVA)-海藻酸钠(SA)固定香菇粉制成PVA-SA固定香菇,以吸附溶液中铅(Pb)和镉(Cd)的能力为主要评价指标,结合成球性、机械强度和耐酸性等,通过正交试验确定出吸附Pb的PVA-SA固定香菇最佳配方是8%PVA+1%SA+3%香菇粉+2%CaCl2的饱和H3BO3,对Pb的吸附率为95.4%,吸附Cd的PVA-SA固定香菇的最佳配方是5%PVA+1%SA+3%香菇粉+2%CaCl2的饱和H3BO3,对Cd的吸附率为63.7%.二小球的成球性、机械强度和耐酸性都较好.Langmuir等温吸附模型能最好地拟合香菇吸附Pb的热力学过程,相关系数R2达0.9939;Freundlich模型能更好地描述香菇吸附Cd的热力学过程,R2为0.9993.Freundlich等温吸附模型适合描述PVA-SA固定香菇吸附Pb和Cd的热力学过程,R2分别为0.9587和0.9823.自由香菇对Cd的理论最大吸附量qm-Langmuir(2.8321mgg-1)小于PVA-SA固定香菇的理论最大吸附量qm-Langmuir(6.4475mgg-1),自由香菇吸附Pb的Freundlich模型参数k(0.3127)小于PVA-SA固定香菇吸附Pb的k(0.4310),香菇固定后吸附Cd和Pb的能力有所提高.PVA-SA固定香菇吸附Pb和Cd的吸附平衡时间分别为3h和7h,比自由香菇吸附Pb和Cd的平衡时间(1h)长.伪二级动力学模型能很好地拟合固定香菇吸附Pb和Cd的动力学过程,R2分别为0.9999和0.9946,由该模型计算出的对Pb和Cd的平衡吸附量理论值分别为0.4536mgg-1和0.2060mgCdg-1.伪二级动力学模型能很好地拟合固定香菇吸附Pb和Cd的动力学过程,由该模型计算出的固定香菇对Pb和Cd的平衡吸附量理论值分别为0.4536mgg-1和0.2060mgg-1,自由香菇对Pb和Cd的平衡吸附量理论值分别为1.8172mgg-1和0.8425mgg-1.PVA-SA固定香菇吸附Pb/Cd的伪二级动力学反应速率常数k2为1.3241/1.2531,自由香菇吸附Pb/Cd的k2为0.7805/0.2130,自由香菇吸附Pb/Cd的k2大于固定香菇的k2,表明固定香菇吸附Pb/Cd达到平衡所需要的时间比自由香菇所需要的时间长.

改性菠萝皮渣纤维素固定化菠萝蛋白酶研究

为了探究改性纤维素作为固定化酶载体的可行性,在离子液体中用L-丝氨酸对提取的菠萝皮渣纤维素进行均相改性,并将改性菠萝皮渣纤维素用于固定化菠萝蛋白酶。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪以及X射线衍射光谱仪对菠萝皮渣纤维素、改性菠萝皮渣纤维素以及固定化酶进行了表征。结果表明,菠萝皮渣纤维素被成功改性,晶体结构从纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型;菠萝蛋白酶成功地固定在改性菠萝皮渣纤维素上,且固定化酶较改性菠萝皮渣纤维素的热稳定性得到提升。对酶的固定化工艺和酶学特性进行研究,结果表明,固定化酶的优化制备工艺为菠萝皮渣纤维素与离子液体的质量比为3∶100,L-丝氨酸与菠萝皮渣纤维素的质量比为1∶1,戊二醛溶液体积分数为1%,交联时间为1.0 h。与游离菠萝蛋白酶相比,固定化菠萝蛋白酶具有更好的温度稳定性和酸环境稳定性。

香菇废弃物固定化方法的改进及其对Cd2+的吸附研究

聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)、香菇废弃物粉末以7∶3∶3的质量比混合,水浴加热溶解后,用CaCl2饱和硼酸溶液固定化。以2%CaCl2饱和硼酸的固定化时间、磷酸盐浓度以及磷酸盐的固定化时间为因子进行正交实验,以成球性、机械强度、Cd^2+吸附平衡时间和吸附率为指标,确定最佳固定化方法,并研究了固定化香菇对Cd2+的吸附机理。结果表明,香菇废弃物的最佳固定化方法为:将质量比为7∶3∶3的PVA、SA、香菇废弃物粉末混合,水浴加热溶解,用注射器将混合液滴入2%CaCl2饱和硼酸固定化24 h后,移至浓度5 g/L的磷酸盐进行二次固定化反应6 h。改良后的固定化香菇小球吸附Cd2+的平衡时间大大缩短,由7 h缩短至1 h,准二级动力学方程能够很好地模拟改良固定化香菇对Cd^2+的动力学吸附过程,R2=0.999 8。改良固定化香菇对Cd2+的热力学吸附过程符合Langmuir模型与Frendlich模型,相关系数R2分别为0.939 5和0.998 3,对Cd^2+的理论最大吸附量为11.99 mg/g,最大吸附量较改良前大大提高。