九游会品牌环境最新科研动态(2020-11)

2020-11-01 22:57:27 0 九游会品牌环境

1.中文标题：微藻-细菌共培养法处理受污染的湖水

引自：K. Verma，P.Kiran Kumar，S.Vijaya Krishna,et al. Phycoremediation of Sewage-Contaminated Lake Water Using Microalgae–Bacteria Co-Culture. Applied Water, Air, & Soil Pollution volume 231, Article number: 299 (2020).

有机物和无机物的无节制排放导致水体富营养化，扰乱了湖泊生态系统的动植物平衡，影响了湖泊水质。因此，有必要去除污染湖水中多余的营养物质。本研究利用微藻和细菌以活性污泥的形式去除受污染湖水中的高有机物含量和过量营养物。在三种不同环境下的比较分析表明，与单独培养微藻和活性污泥相比，共生共培养能最大限度地去除营养物和有机物（化学需氧量[COD]）。在共培养条件下，硝酸盐（NO3^-）和磷酸盐（PO4^-）的最高去除率分别为93%和99%，COD的最大去除率为73%。在共培养体系中，最高生物量为7.8g/L。傅里叶变换红外光谱证实了微藻生物量中存在脂肪酸和脂类。采用响应面法（RSM）下的中心复合设计（CCD）研究了培养时间和pH值对生物量同步生产、有机质还原和养分去除的影响。优化结果与实验结果吻合较好。通过反复操作成功地处理了废水，证实了共培养的稳定性，但共培养过程中的相互作用因物种而异，且取决于环境条件。对这种共培养相互作用的理解将导致在废水处理、生物修复和其他副产品生成方面的具体应用。这样的共培养反应器也可能有一些其他的好处，比如去除病原体和通过生物膜有效地收集生物量。更深入地了解微藻-细菌与测序生物体相互作用的分子水平，将使我们能够研究特定的藻-细菌系统。

2. 中文标题：用于光催化的银离子修饰的二氧化钛
引自：Olaniyan Ibukuna , Hae Kyung Jeong. Tailoring titanium dioxide by silver particles for photocatalysis. Current Applied Physics 20 (2020) 23–28.

采用水热法合成了不同重量比的二氧化钛-银(TiO2-Ag)复合材料，用于光催化。随着Ag的引入，复合材料在可见光区表现出吸光性，带隙也减小了0.45 eV。比例为5:7的TiO2-Ag复合材料对亚甲基蓝的光催化降解效果最好，光电流响应最高，电化学阻抗最低，因此具有最佳的光催化性能。TiO2中引入Ag可以延缓光生电子与空穴的复合时间，增加复合材料界面处的电荷转移率。

3. 中文标题：氧化引起的氧掺杂导致g-C3N4光催化中的主要活性物质从空穴变为单重态氧
引自：Yajing Yang, Zhaoyong Bian ⁎.Oxygen doping through oxidation causes the main active substance in g-C3N4 photocatalysis to change from holes to singlet oxygen.
Science of the Total Environment 753 (2021) 141908.

改善石墨氮化碳（g-C3N4）去除水中有机污染物的光催化活性以及氧掺杂对其光催化机理的影响的深入研究值得研究关注。通过使用浓酸-超声双重氧化进行氧化，可以制备出具有适当氧化程度的氧掺杂g-C3N4。氧化掺杂氧改变了g-C3N4的理化性质，提高了罗丹明B的光催化降解效率。 g-C3N4的物理和化学性质通过扫描电子显微镜，透射电子显微镜，X射线光电子能谱，傅里叶变换红外光谱和zeta电位分析等方法进行表征。还使用光致发光，电化学阻抗谱，瞬态光电流测量，漫反射光谱和Mott–Schottky图对光催化机理进行了深入研究。适当的氧化程度会在g-C3N4表面引入富含含氧官能团的凹坑状缺陷，从而改善其光催化性能。此外，在氧化的g-C3N4的光催化过程中，证实了氧掺杂使g-C3N4光催化的主要活性物质从空穴变为单线态氧。本研究对掺氧的g-C3N4的光催化机理进行了深入的解释，为设计用于去除水中有机污染物的光催化剂以及分析水处理的光催化机理提供了指导和参考。

4. 中文标题：蔗渣纤维素负载纳米TiO2光催化耦合微生物载体的制备及光催化性能研究
引自：Preparation and Photocatalytic Properties of a Bagasse
Cellulose-Supported Nano-TiO2 PhotocatalyticCoupled Microbial Carrier.Jianhua Xiong, Yinna Liang, Hao Cheng, et la. materials, 2020, 13, 1645

光催化与生物降解耦合技术（ICPB）已被证明是一种有效降解水中有害有机物的方法。本文在低温下合成甘蔗渣纤维素二氧化钛复合载体（SBC-TiO2），研究了在最佳合成条件下的材料性能和光催化效果。复合载体最佳合成条件为：质量分数为4%的甘蔗渣纤维素、5%聚乙烯醇溶液、20 g造孔剂。扫描电镜显示复合载体表现出很好的生物粘聚性；XRD衍射表明纳米TiO2已经成功的负载到复合载体上。用2 g复合载体处理初始pH = 6 200 mL 10 mg/L的MB溶液，6 h后去除率达到78.91%。复合载体通过ICPB 技术可以分解难降解的有机污染物。这些结果为污水处理领域的技术研发提供了坚实的平台。

5. 中文标题：应用天然叶绿素增敏的TiO2纳米粒子作为可见光催化降解亚甲基蓝
引自：Krishnan S , Shriwastav A . Application of TiO2 Nanoparticles Sensitized with Natural Chlorophyll Pigments as Catalyst for Visible Light Photocatalytic Degradation of Methylene Blue[J]. Journal of Environmental Chemical Engineering, 2020.

图一在可见光照射条件下叶绿素增感TiO2光催化降解亚甲基蓝的机理图

图二 (a) TiO2和0.1 wt% chl/TiO2的XRD图谱，(b) TiO2和0.1 wt% chl/TiO2的FTIR光谱，(c) TiO2和0.1 wt% chl/TiO2的TEM图像，(d) TiO2和0.1 wt% chl/TiO2的Tauc图确定带隙

本研究研究了叶绿素(chl)致敏TiO2 (chl/TiO2)纳米粒子在可见光下，蓝色LED照明下对亚甲基蓝(MB)的光催化降解。通过X射线衍射（XRD），透射电子显微镜（TEM），傅立叶变换红外光谱（FT-IR），X射线光电子能谱（XPS），Brunauer–Emmett– Teller（BET）对新型叶绿素敏化催化剂进行了表征和紫外可见漫反射光谱。chl/TiO2粒子的平均晶粒尺寸在15-18nm范围内，带隙为2.83eV。在可见光蓝色LED照射2 h时，0.1 wt% chl/TiO2浓度为2.5g/L，初始pH为6，初始MB浓度为20 ppm，可达到85%的最佳降解效果。MB的光催化降解遵循准一级动力学。利用液相色谱-质谱(LC/MS)分析鉴定了降解产物，并提出了n -去甲基化过程后的降解途径。研究了二次处理后的生活污水基质对催化剂降解效率和回收再利用潜力的影响。进一步提出了叶绿素增敏TiO2在可见光照射下降解MB的可能机理。

6、中文标题：从微生物群落生态学的角度看含水层补给：初始扰动响应以及物种分类与质量效应对河岸过滤期间地下水微生物群落聚集的影响
引自：Lucas Fillinger , Katrin Hug , Christian Griebler , et al. Aquifer recharge viewed through the lens of microbial community ecology: Initial disturbance response, and impacts of species sorting versus mass effects on microbial community assembly in groundwater during riverbank filtration[J]. Water research, 2020, 189:1-14.
河岸过滤对于平衡不断增长的地下水需求和保障饮用水供应越来越重要。虽然微生物群落是地下水重要生态系统功能的支柱，但迄今为止，河岸过滤对这些群落的影响尚未得到充分研究。在超过七周的诱导河岸过滤早期阶段，为了响应地表水入侵，我们根据16S rRNA基因扩增子序列变异（ASVs）跟踪了一个最初原始的浅层多孔含水层中微生物群落组成的变化。在河岸过滤7周后，我们进一步分析了河流衍生ASVs印记的沉积岩芯。地表水入侵造成了分类群的丧失和群落组成的显著变化，表明了初始含水层微生物群落的抗冲击能力弱。溯源追踪分析表明河流衍生ASVs在地下水中所占比例<25%，但在强降水期间，局部高达62%。但变异划分表明，主要由于渗透的河水引起的环境条件变化，河流衍生ASVs的分散对含水层微生物群落组成变化的影响，总体上超过了物种分类对含水层微生物群落组成变化的影响。含水层沉积物中河流衍生ASVs的比例<0.5%，表明了在整个研究过程中地下水从河流进入含水层主要以浮游微生物形式存在。我们的研究表明地下水微生物群落对地表水入侵引起的环境改变反应灵敏，而河源类群的涌入所造成的群体效应则相对较小。

图1 研究地点和实验时间的概述。A）研究地点的地理位置、取样地点的位置和地点特征。一般水流方向用箭头表示，实线和虚线分别表示有无河岸过滤条件下的水流方向。B）研究场地的横截面示意图（未按比例绘制）。河岸过滤期间的地下水位和水流方向用虚线表示,如A所示）。C）实验的时间轴和每个地点和时间点获得的样本的表格概述。河岸过滤的开始用一颗星星标出。灰色填充样本表显示了给定地点和时间点的样本可用性。样带A、B和C列为行，（G：地下水；R：河流；S：沉积物）样本类型为柱状。