Adsorption and reduction of palladium (Pd^(2+)) by Bacillus licheniformis R08

Preliminary study on the mechanism of Pd2+ biosorption by resting cells of Bacillus licheniformis R08 biomass has been carried out by means of chemical kinetics and AAS, TEM, XRD and FTIR methods. The results showed that at 30°C and pH 3.5, when dry R08 biomass powder (800 mg/L) was mixed with Pd2+ (100 mg/L) for 45 min, the rate constant k of biosorption of Pd2+ attained a maximum of 5.97×10-2 min-1 and the half life period of the reaction reached 12 min. The part of Pd2+ adsorbed by R08 biomass was reduced to elemental, cell-bound Pd0 at the same condition. The cell wall of R08 biomass was the primary location for accumulating Pd2+, and aldoses, i. e. hy-drolysate of a part of polysaccharides on the peptidoglycan layer in the acidic medium, serving as the electron donor, in situ reduced the Pd2+ to Pd0.

固定化地衣芽孢杆菌R08吸附Pd^(2+)的研究

比较了四种固定菌体的方法。结果以聚乙烯醇—海藻酸钠包埋地衣芽孢杆菌 (Bacil luslicheniformis)R0 8菌体 ,制成直径约 2mm的颗粒 ,然后用磷酸缓冲液处理 ,5 %戊二醛溶液交联 ,制得的固定化R0 8菌体 (PIRB)对Pd2 + 的吸附率最高。PIRB吸附Pd2 + 的最适pH值为3 5。吸附作用是一种迅速的过程。在 5℃～ 6 0℃范围内 ,吸附作用不受温度的影响。溶液中的PIRB含量和Pd2 + 起始浓度影响吸附作用 ,在 0 5gPIRB L、2 0 0mgPd2 + L、pH3 5和 3 0℃条件下 ,吸附 6 0min ,吸附量达 94 7mg g干重。吸附过程符合Freundlich和Langmuir吸附等温式。Au3 + 等离子抑制PIRB对Pd2 + 的吸附。用lmol LHCl洗脱PIRB所吸附的Pd2 + ,解吸率为83 6 %。在填充床反应器中 ,在流速 2mL min、1 0 0mgPd2 + L、2 5gPIRB(干重 )、pH3 .5和 3 0℃条件下 ,反复吸附 -解吸附 ,最初 5批的饱和吸附量、吸附率和解吸率分别平均为 44 3mgPd2 + g干重、89 4%和 82 5 %。在与上述相同的条件下 ,PIRB对废钯催化剂处理液中的Pd2 + 的吸附量为 41 3mg g ,吸附率为 88 6 %。

细菌吸附Pd^(2+)的研究

从不同来源的细菌菌株中筛选获得一株吸附Pd2 +能力较强的菌株R0 8,经鉴定为地衣芽孢杆菌 (Bacilluslicheniformis)R0 8。R0 8死菌体吸附Pd2 +的最适 pH值为 3 5,其吸附作用是一种快速而非依赖温度的过程。吸附作用受菌体浓度和Pd2 +浓度影响。在起始Pd2 +浓度 2 0 0mg/L、菌浓度 0 4g/L、pH3 5和 30℃条件下 ,吸附 45min ,吸附量为2 2 4 8mg/ g。透射电镜观察显示 ,R0 8死菌体能够还原Pd2 +成Pd0 颗粒。红外光谱分析表明 ,细胞壁上的 COO- 和HPO42 - 基团可能与Pd2 +的生物吸附有关。

固定化啤酒酵母废菌体吸附Pd^(2+)的研究

用2％海藻酸钠与1％明胶混合为包理剂固定啤酒酵母废菌体。SEM、X-射线能谱和TEM研究结果表明,该固定化啤酒酵母废菌体(ISCWB)颗粒中的菌体分布较均匀,ISCWB不仅能吸附Pd^(2+),而且能将Pd^(2+)还原成Pd^0。ISCWB吸附Pd^(2+)的最适pH值为3.5。在30℃～70℃范围内,吸附作用不受温度的影响。吸附作用是一个较快的过程,在最初的5min内吸附量可达最大吸附量的36％。吸附作用受ISCWB浓度、Pd^(2+)起始浓度和共存离子的影响。在起始Pd^(2+)浓度100mg/L、ISCWB浓度1.8g/L、pH3.5和30℃条件下振荡吸附90min,吸附量为40.6mg/g。以0.5mol/L盐酸作为解吸剂解吸率达98.7％。连续吸附与解吸附试验结果表明,ISCWB的最大饱和吸附量为46.3mg/g,解吸率为98％。