論文開題報告：磁性聚（St-GMA）微球固定化鐵還原菌還原FeⅢ(EDTA)2-性能及化學(xué)抑制固定化擴散動力學(xué)研究

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
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課題名稱 《磁性聚（St-GMA）微球固定化鐵還原菌還原FeⅢ(EDTA)2- 性能及化學(xué)抑制固定化擴散動力學(xué)研究》


1、本課題的的研究目的和意義：

氮氧化物是造成大氣污染的主要污染物之一，研究治理NO*污染控制，特別是NO治理是當(dāng)前大氣污染防治研究的主要方向之一。
在現(xiàn)代煙氣脫氮技術(shù)中，生物法因工藝設(shè)備簡單、能耗低、處理費用少、效率高、無二次污染等優(yōu)點，受到廣泛關(guān)注，成為近年來煙氣脫氮領(lǐng)域研究熱點。但NO*中的主要成分NO難溶于水，無法進入到液相介質(zhì)中被微生物轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致脫除效率降低，使得生物法應(yīng)用受到限制。因此，結(jié)合絡(luò)合吸收法和微生物法的優(yōu)點，提出了絡(luò)合吸收結(jié)合生物還原脫除NO*的方法（即BioDeNO*），即首先用一種絡(luò)合吸收劑，如FeⅡ(EDTA) 1-溶液，絡(luò)合吸收煙氣中的NO生成FeⅡ(EDTA)-NO，從而使NO從氣相轉(zhuǎn)移到液相，再利用反硝化微生物以乙醇或其它有機物為電子供體，將前述反應(yīng)生成的Fe
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過采用化學(xué)或物理的方法將微生物定位于磁性固定化載體的限定空間區(qū)域內(nèi)，在固定化反應(yīng)結(jié)束后，再利用外部磁場對其進行分離，實現(xiàn)微生物保持活性并可以反復(fù)使用的固定化技術(shù)，該技術(shù)有以下優(yōu)點：（1）有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的濃度和純度，縮短反應(yīng)所需時間，降低處理設(shè)施的工程投資；（2）有利于反應(yīng)器的固液分離，反應(yīng)易于控制，污泥產(chǎn)生量少；（3）通過外加磁場的調(diào)整改變微球的分布情況，利于反應(yīng)的進行。
磁性微球的制備方法主要有包埋法，單體聚合法，化學(xué)轉(zhuǎn)化法
包埋法：包埋法是制備磁性高分子微球最早的一類方法。它是運用機械攪拌、超聲分散等方法使磁性微粒均勻分散于天然或合成高分子溶液中，通過霧化、絮凝、沉積、蒸發(fā)等手段得到磁性高分子微球。由于磁性Fe3O4為親水性微粒，所以包埋的高分子一般也要為親水性分子，否則很難將磁性微粒完全包裹。包埋法得到的磁性高分子微球主要是通過范德華力、氫鍵、配位鍵或共價鍵等作用，使得高分子鏈纏繞在Fe3O4顆粒表面，形成聚合物包被，得到磁性高分子微球[4]。
單體聚合法：由于包埋法存在諸多缺陷，能制得粒徑分布較窄、規(guī)整球形的單體聚合法就應(yīng)運而生了。單體聚合法是在磁性粒子和有機單體存在的條件下，根據(jù)不同的聚合方式加入引發(fā)劑、表面活性劑、穩(wěn)定劑等物質(zhì)聚合制備磁性高分子微球的方法。單體聚合法合成磁性高分子微球的方法主要有懸浮聚合、分散聚合、乳液聚合(無皂乳液聚合和種子聚合)、輻射聚合等。單體聚合法成功的關(guān)鍵在于確保了單體的聚合反應(yīng)在磁粒表面順利進行。因為很多有機單體疏水性很強，難以與磁核的親水表面緊密結(jié)合，所以往往要對磁粒表面進行預(yù)處理，使其表面具有一定的疏水性，或適當(dāng)改變聚合體系的有機組成，以利于聚合的進行[5]。
(l)懸浮聚合：首先將單體、引發(fā)劑、無機物、水等通過均化器分散均勻，然后在適當(dāng)?shù)臈l件下聚合。
(2)乳液聚合：乳液聚合是目前應(yīng)用較多的一種制備磁性高分子微球的方法，它還包括無皂乳液聚合、種子乳液聚合等方法。
(3)分散聚合：利用一般的乳液聚合技術(shù)難以得到粒徑大于1μm的磁性高分子微球，而當(dāng)磁性高分子微球用于細胞分離、固定化酶等領(lǐng)域時，為了能在磁場下快速分離，大多希望使用粒徑大于1μm的磁性高分子微球
化學(xué)轉(zhuǎn)化法：化學(xué)轉(zhuǎn)化法又被稱為浸漬法或原位法�；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化法是指先合成均一的多孔有機聚合物微球，微球中含有-Cl、-CHO、-NO2、-COOH、-SO3H等官能團，均勻地鑲嵌于微球的表面和孔洞中，然后將此合成出來的帶有多孔的高分子微球浸漬在一定濃度的Fe2+和Fe3+離子混合液中，使聚合物微球在鐵鹽溶液中溶脹、_，再升高pH值，得到鐵的氫氧化物，最后升溫到適當(dāng)?shù)臏囟�，即可得到含有Fe3O4微粒的磁性高分子微球[6]。

磁性微球制備過程中反應(yīng)的溫度，PH，攪拌強度等對對于微球的形貌以及粒徑，粒徑分布都有顯著影響。 有研究表明，在較高的攪拌速度下，制備的微球表面光滑，微球之間黏連較少，而且當(dāng)攪拌速度低于500r/min，油相無法被充分分散，微球之間黏連嚴重，另外如果溫度過高會導(dǎo)致油相溶劑揮發(fā)過快，未經(jīng)過充分分散就固化成球，所得的產(chǎn)品變形率比較高，但如果溫度太低，油相溶劑揮發(fā)太慢，油滴固化時間長，產(chǎn)品也容易變形，黏連。

關(guān)于最佳降解條件的確定及耐受性的研究 ，王靜，王競，周集體等人曾在《固定化混合菌好氧生物降解硝基苯的特性及動力學(xué)研究》中通過改變載體投加量，設(shè)置不同降解





條件（微生物接種量，降解溫度，降解PH等）對游離菌與固定化菌對硝基苯降解率進行
一系列研究，就最佳載體投加量，最適溫度，最適PH的確定做了相關(guān)實驗，并對固定化菌對硝基苯的耐受性進行研究，結(jié)果表明與游離菌相比，固定化菌對硝基苯的耐受性有顯著提高。這是由于經(jīng)固定化后，微生物在大孔網(wǎng)狀載體內(nèi)、單位空間內(nèi)的生物量大大增加，形成了許多微菌落，他們可以起到相互保護的作用；擴散作用使得硝 ……（未完，全文共6117字，當(dāng)前僅顯示2148字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題報告：磁性聚（St-GMA）微球固定化鐵還原菌還原FeⅢ(EDTA)2-性能及化學(xué)抑制固定化擴散動力學(xué)研究》）