申请/专利权人：中南民族大学

申请日：2020-08-28

公开（公告）日：2024-05-31

公开（公告）号：CN114195247B

主分类号：C02F1/70

分类号：C02F1/70;B22F1/054;B22F9/24;B82Y30/00;B82Y40/00;C02F101/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.31#授权;2022.04.05#实质审查的生效;2022.03.18#公开

摘要：本发明属于重金属废水处理技术领域，具体公开了一种异化铁还原菌介导下纳米零价铁高效去除水体中CrVI的方法，本发明基于异化FeIII还原菌可以利用纳米零价铁表面钝化层中的铁氧化物作为电子受体，将其还原成溶解性较好的FeII，从而促进纳米零价铁表面钝化层的溶解，延长其反应活性。同时，还原生成的FeII能进一步还原CrVI，从而加速CrVI的还原，最终实现含CrVI废水的高效处理。本发明具有方法简单、操作方便、还原效率高、受水中共存离子影响小、应用前景广等特点，为纳米零价铁高效处理含CrVI废水提供了一种新思路。

主权项：1.一种异化铁还原菌介导下纳米零价铁去除水体中CrVI的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）纳米零价铁的制备称取绿茶加入到蒸馏水中，绿茶和蒸馏水的称取比例为6g:100mL，然后在75-85℃煮20min以上，煮的过程中采用磁力搅拌器连续搅拌，冷却至室温后真空过滤得到绿茶提取液；然后在室温和氮气环境下，将一定体积绿茶提取液缓慢加入到一定体积的0.1molL的FeSO4溶液中，绿茶提取液和0.1molL的FeSO4溶液的体积比为2:1，边加边用磁力搅拌器缓慢搅拌，加完后继续反应至少50min，再继续搅拌至少80min后，得到黑色悬浊液；对该得到的黑色悬浊液，真空过滤，然后用乙醇和水的混合液洗涤三次，所述乙醇和水的体积比为1:3；再在40℃条件下真空干燥得到固体粉末，即为纳米零价铁，将所述固体粉末保存于聚乙烯塑料瓶中备用；所述纳米零价铁的粒径在50-100nm；（2）异化铁还原菌悬菌液的制备将奥奈达希瓦氏菌ShewanellaoneidensisMR-1菌粉用适量的LB培养基进行活化，得到活化菌液；利用LB培养基对所述活化菌液进行扩大培养，按照100mL所述LB培养基接种1mL所述活化菌液的比例进行接种，并置于30℃、150rpm的恒温振荡器中培养至对数生长期，然后在8000rmin离心分离5min得到湿菌体；接着，用10mL灭菌的20mM初始pH为7.0的4-羟乙基哌嗪乙磺酸溶液洗涤三次，并将湿菌体分散于一定量灭菌的BMM培养基中得到悬菌液，调整湿菌体的用量，使得600nm处的吸光度OD600为1.3，得到所述悬菌液备用；所述LB培养基由蛋白胨、酵母膏、氯化钠和水组成，其中，蛋白胨、酵母膏、氯化钠的浓度分别为10gL、5gL、10gL；所述BMM培养基由KH2PO4、Na2HPO4、NH4Cl、Na2SO4、MgSO4·7H2O、4-羟乙基哌嗪乙磺酸组成，使其最终浓度分别为2.59-2.75gL、4.05-4.30gL、0.50-0.54gL、0.108-0.114gL、0.108-0.114gL、6.80-7.15gL；（3）异化铁还原菌介导下纳米零价铁去除水体中CrVI的具体方式控制最终溶液体积为100mL：取体积为V的含CrVI废水，调节废水的pH=7，然后加入一定量的KH2PO4、Na2HPO4、NH4Cl、Na2SO4、MgSO4·7H2O、4-羟乙基哌嗪乙磺酸，使其最终浓度依次为2.59-2.75gL、4.05-4.30gL、0.50-0.54gL、0.108-0.114gL、0.108-0.114gL、6.80-7.15gL；然后加入一定量乳酸钠，使其最终浓度为20mmolL；再加入纳米零价铁使其最终浓度为0.33-1.32mmolL；再接种一定量的悬菌液，使最终溶液的OD600=0.1-0.3；最终溶液体积为1.05-1.10V、pH=7，其中，体积为1.05-1.10V的最终溶液的体积是100mL；然后充氮气10-20min除氧，密封，培养6d；所述最终浓度是指使得最终溶液体积为100mL、pH=7时的浓度；所述含CrVI废水中CrVI的初始浓度为40-80mgL，所述初始浓度是指含CrVI废水中加入BMM培养基后、开始反应前的浓度。

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百度查询： 中南民族大学 一种异化铁还原菌介导下纳米零价铁去除水体中Cr(VI)的方法

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