4期 胡洪波等:用固定化弗劳地柠檬酸杆菌ⅪPO5从溶液中回收铂 菌体吸附P可用 Langmiur和 Freundlich等温吸附 方程来描述。说明固定化XPO5菌体吸附P是 种化学的、平衡的和可饱和的机制,同时也是 种吸附部位的能量以指数分布、表面不均匀和静态 的( Imobile)吸附作用。 2.7固定化菌体从废铂催化剂处理液中回收铂的 0.51.01.5202.5304050 试验 在pH20,固定化菌体浓度4.0g/、30℃废铂 图2固定化菌体浓度对吸附作用的影响 催化剂处理液的P浓度分别为1116mg和 Fig 2 Bfect of immobilized biomass concentration 55.9mg/L的条件下吸附60min,固定化XPO5菌体 on adsorption of P 对P的吸附率分别为749%和79.53%吸附量分 别为20.94mgg和1. 11mg/go 28固定化菌体的洗脱试验 固定化菌体是否可重复使用,在于能否找到 种合适的洗脱剂及洗脱条件。为此,试验比较了6 种洗脱剂。除BIA为饱和溶液外,其他洗脱剂的 浓度均为0.5ml洗脱时间为60min。结果表明 HCI、NO3、硫脲、FDIA、尿素和HAC的洗脱率分别 Initial Pt4+/(mg/L) 为98.7%、98.6%、97.5%、75.8%73.5%和 P起始浓度对固定化菌体吸附Pt+的影响 61.9%。 Eifect of initial p concentration on immobilized 用不同浓度的H¤作洗脱剂探讨洗脱剂浓度的 XPos biomass adsorbing p 影响。结果HQ浓度为0.05、0.10、0.25、0.50、0.75 和1.00m时,洗脱率86.8%89.1%、93.3 个好的生物吸附过程模型不仅有助于分析和98.6%.93%和72.3%,即H浓度在0.5m 解释生物吸附的实验数据,而且可以正确地估计 附条件变化的影响,以确定最佳的吸附条件,进行正以下时,洗脱率随H浓度的提高而提高但当HC 确的工业设计。黄单胞菌和黄孢展齿革菌丝 脱剂效果较好,可能是在酸性溶液中由于H'、HO 球吸附Pb2可用 Langmiur方程描述;固定化芽枝 状枝孢霉菌体珠吸附A”过程符合 Freundlich模离子与固定化菌体细胞壁上带正电荷的结合位点竞 型纤维素基磁性聚偕肟胺树脂吸附Pa2和争结合P,使得吸附在菌体上的铂被洗脱下 Au‘,符合 Langmuir和 Freundlich吸附等温方 来。用浓度较高的Hα溶液洗脱菌体所吸附的铂 1m。为了求得吸附量与吸附平衡时P"浓度之时H可能使吸附剂上更多的功能基团暴露出来 间的关系,分别用 Langmuir和 Freundlich方程式来拟而与P2结合,影响了洗脱效果 合实验数据,并采用最小二乘法求得 Langmuir和 为了探讨洗脱时间的影响。试验用0.5ml Freundlich方程的各种参数,见表3 H洗脱固定化菌体吸附的P,洗脱5、15、30、6 表3 Langmuir和 Freundlich模型的参数值 和90min,结果洗脱率分别为 abe3 Parameters of Langmuir and Freundlich models86.2%98.7%和98.8%,说明洗脱速度很快。 Models Parameters Relativity(r) Fitting equation 29固定化菌体的重复使用 Langmuir ms=37.037mg0.996ce/Q=0.387+0.027 为了考察生物吸附剂的使用寿命,将洗脱后的 固定化菌体用蒸馏水洗涤,然后再次吸附。结果(表 Freundlich k=1419108951Q=2.694+0.1634)表明吸附剂重复使用4次,其吸附效果依然比较 好,吸附率达7.6%;重复使用至第5次吸附率才明 显下降。其重复使用寿命与经甲醛碱处理的黄孢 从拟合的相关系数r(表3)表明,固定化ⅹ5展齿革菌丝球相当,比固定化芽枝状枝孢霉菌体 2 61995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co, Lid All/s reserved图 2 固定化菌体浓度对吸附作用的影响 Fig12 Effect of immobilized biomass concentration on adsorption of Pt4 + ———● Efficiency ; ———○ Capacity 图 3 Pt4 + 起始浓度对固定化菌体吸附 Pt4 + 的影响 Fig13 Effect of initial Pt4 + concentration on immobilized XP05 biomass adsorbing Pt4 + 一个好的生物吸附过程模型不仅有助于分析和 解释生物吸附的实验数据 ,而且可以正确地估计吸 附条件变化的影响 ,以确定最佳的吸附条件 ,进行正 确的工业设计。黄单胞菌[18 ] 和黄孢展齿革菌丝 球 [19 ]吸附 Pb2 + 可用 Langmiur 方程描述 ;固定化芽枝 状枝孢霉菌体珠吸附 Au3 + 过程符合 Freundlich 模 型 [12 ] ;纤维素基磁性聚偕肟胺树脂吸附 PtCl6 2 - 和 AuCl4 - , 符合 Langmuir 和 Freundlich 吸 附 等 温 方 程 [17 ] 。为了求得吸附量与吸附平衡时 Pt4 + 浓度之 间的关系 ,分别用Langmuir 和 Freundlich 方程式来拟 合实验数据 ,并采用最小二乘法求得 Langmuir 和 Freundlich 方程的各种参数 ,见表 3。 表 3 Langmuir 和 Freundlich模型的参数值 Table 3 Parameters of Langmuir and Freundlich models Models Parameters Relativity ( r 2 ) Fitting equation Langmuir Qmax = 371037 mgΠg b = 01072 01996 CeΠQ = 01387 + 01027Ce Freundlich k = 141791 n = 61135 01895 ln Q = 21694 + 01163 lnCe 从拟合的相关系数 r(表 3) 表明 ,固定化 XP05 菌体吸附 Pt4 + 可用 Langmiur 和 Freundlich 等温吸附 方程来描述。说明固定化 XP05 菌体吸附 Pt4 + 是一 种化学的、平衡的和可饱和的机制[18 ] , 同时也是一 种吸附部位的能量以指数分布、表面不均匀和静态 的(Immobile ) 吸附作用[12 ] 。 217 固定化菌体从废铂催化剂处理液中回收铂的 试验 在 pH 210、固定化菌体浓度 410 gΠL、30 ℃、废铂 催化剂处理液的 Pt4 + 浓度分别为 111176 mgΠL 和 5519 mgΠL 的条件下吸附 60 min ,固定化 XP05 菌体 对 Pt4 + 的吸附率分别为 7419 %和 79153 % ,吸附量分 别为 20194 mgΠg 和 11111mgΠg。 218 固定化菌体的洗脱试验 固定化菌体是否可重复使用 ,在于能否找到一 种合适的洗脱剂及洗脱条件。为此 ,试验比较了 6 种洗脱剂。除 EDTA 为饱和溶液外 ,其他洗脱剂的 浓度均为 015 molΠL ,洗脱时间为 60 min。结果表明 , HCl、HNO3 、硫脲、EDTA、尿素和 HAC 的洗脱率分别 为 9817 %、9816 %、9715 %、7518 %、7315 % 和 6119 %。 用不同浓度的 HCl 作洗脱剂探讨洗脱剂浓度的 影响。结果 HCl 浓度为 0105、0110、0125、0150、0175 和 1100 molΠL 时 ,洗脱率 8618 %、8911 %、9313 %、 9816 %、9413 %和 7213 % ,即 HCl 浓度在 015 molΠL 以下时 ,洗脱率随 HCl 浓度的提高而提高 ;但当 HCl 浓度大于 015 molΠL 时 ,洗脱率有所下降。用酸性洗 脱剂效果较好 ,可能是在酸性溶液中由于 H + 、H3O + 离子与固定化菌体细胞壁上带正电荷的结合位点竞 争结合 PtCl6 2 - ,使得吸附在菌体上的铂被洗脱下 来。用浓度较高的 HCl 溶液洗脱菌体所吸附的铂 时 ,HCl 可能使吸附剂上更多的功能基团暴露出来 , 而与 PtCl6 2 - 结合 ,影响了洗脱效果。 为了探讨洗脱时间的影响。试验用 015 molΠL HCl 洗脱固定化菌体吸附的 Pt4 + ,洗脱 5、15、30、60 和 90 min , 结 果 洗 脱 率 分 别 为 4911 %、7214 %、 8612 %、9817 %和 9818 % ,说明洗脱速度很快。 219 固定化菌体的重复使用 为了考察生物吸附剂的使用寿命 ,将洗脱后的 固定化菌体用蒸馏水洗涤 ,然后再次吸附。结果(表 4) 表明 ,吸附剂重复使用 4 次 ,其吸附效果依然比较 好 ,吸附率达 7716 % ;重复使用至第 5 次吸附率才明 显下降。其重复使用寿命与经甲醛2碱处理的黄孢 展齿革菌丝球相当[19 ] ,比固定化芽枝状枝孢霉菌体 4 期 胡洪波等 954 :用固定化弗劳地柠檬酸杆菌 XP05 从溶液中回收铂 © 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved