周豪

个人信息Personal Information

副教授

博士生导师

硕士生导师

主要任职:化工海洋与生命学院副院长

性别:男

毕业院校:大连理工大学

学位:博士

所在单位:化工海洋与生命学院

学科:环境工程

办公地点:海洋科学与技术学院 D05 307

联系方式:zhouhao@dlut.edu.cn

电子邮箱:zhouhao@dlut.edu.cn

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教师博客

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【课题前沿】生物合成硒纳米颗粒可以更稳定的用于修复土壤和地下水中的Hg单质污染

发布时间:2020-10-15   点击次数:

Environ. Sci.: Nano, 2017, DOI: 10.1039/C7EN00628D

最新,中科院新疆生态与地理研究所研究院潘响亮老师组在ES: Nano上发表了一篇利用生物合成硒纳米颗粒修复土壤和地下水中汞污染的相关报道,其主要的优势在于硒还原细菌产生的胞外分泌物可以有效的稳定硒纳米颗粒,使其不容易发生团聚。

作者在文中提出几点关键处:

1.为了维持纳米颗粒在环境介质中的稳定性,可以考虑从立体位阻效应和电荷相互作用入手。土壤中存在的天然有机物如腐殖质,对纳米颗粒的稳定性影响存在这相互矛盾的结论。与腐殖质类似,细菌产生的胞外聚合物也是如此。

2. 利用微生物的还原作用,可以将亚硒酸盐转化为零价硒纳米颗粒。这本身就是一个亚硒酸盐的脱毒过程。而在最近,有研究者开始考虑利用硒纳米颗粒来修复汞污染。因为HgSe是无机汞化合物中稳定性最高的数种之一。SeHg可以发生自发反应,形成HgSe,ΔG-38.1 kJ mol-1, Ksp 1*10-59。随后作者强调了Hg单质在特殊的环境中占据总汞的比例比较大,利用这一反应,进行汞修复具有特定的价值。

作者利用了电位滴定,红外,三维荧光光谱,荧光淬灭滴定,Zeta电位和沉降性能等角度对硒纳米颗粒进行了研究,并考察了EPS对于硒纳米颗粒固定Hg单质的性能的影响。

学习点:

1. 酸碱滴定曲线确定化学合成硒纳米颗粒和生物合成硒纳米颗粒的pKa,根据酸碱滴定曲线还可以计算出纳米颗粒的表面电荷(思考:与Nanosizer的结果有何区别?)

2. 作者利用荧光的结果,计算出EPS和纳米颗粒的亲和能力,根据Hill方程,计算出EPS和纳米颗粒的结合比(个人认为EPS和纳米颗粒的结合比并没有实际的意义,只是一个理论值,因为EPS的种类多种多样,而且在微生物生长的不同阶段,产生的EPS的量和不同物质的比例应该会有区别)

3. 细菌C.freundii Y9产生给的EPS可以提高SeNPs去除Hg的能力。(思考:不同细菌产生给的EPS是否均会让硒纳米颗粒带上负电荷?)