1 / 24

Biosorpce a biosorbenty

Magnetické kompozitní materiály pro odstra ň ování xenobiotik Ivo ŠAFAŘÍK, Kate řina HORSKÁ, Zde ňka MADĚROVÁ, Mirka ŠAFAŘÍKOVÁ , Jan FILIP * Ústav nanobiologie a strukturní biologie CVGZ AV Č R, Č eské Bud ě jovice; * Universita Palackého, Olomouc ivosaf@yahoo.com. Biosorpce a biosorbenty.

masao
Download Presentation

Biosorpce a biosorbenty

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Magnetické kompozitní materiály pro odstraňování xenobiotikIvo ŠAFAŘÍK, Kateřina HORSKÁ, Zdeňka MADĚROVÁ, Mirka ŠAFAŘÍKOVÁ, Jan FILIP*Ústav nanobiologie a strukturní biologie CVGZ AVČR, České Budějovice; *Universita Palackého, Olomoucivosaf@yahoo.com

  2. Biosorpce a biosorbenty • Biosorpce odstraňování anorganických a organických xenobiotik pomocí různých biologických materiálů (biosorbenty) • Jsou preferovány laciné biosorbenty • Většina biosorbentů je založena na - individuálních polysacharidech (např. chitosan, chitin, alginát, rostlinné gumy) - komplexních polysacharidech (lignocelulosové materiály, např.piliny, mláto, ostatní zemědělské rostlinné odpady) - mikrobiální a řasové buňky

  3. Odpadní rostlinné materiály • Piliny • Použitá mletá kávová zrna • Slupky podzemnice olejné • Mláto

  4. Saccharomyces cerevisiae • Pekařské kvasinky • Pivovarské kvasinky yeasts http://www.microbeworld.org/mlc/pages/gal_10.htm

  5. Kluyveromyces fragilis (krmné droždí) Velmi nízká cena (ca 0.7 Euro per 1 kg)

  6. Chlorella vulgaris

  7. Aspergillus niger Výroba kyseliny citronové

  8. Biosorbenty vykazující magnetickou odezvu • Magnetická modifikace vede k tvorbě inteligentních materiálů !!!! • Možnost magnetické separace modifikovaných biosorbentů z obtížných systémů

  9. Magnetická modifikace rostlinných materiálů a mikrobiálních buněk • Snadná magnetická modifikace rostlinných materiálů a mikrobiálních buněk přípravakompozitních materiálů které mohou být ovlivněny vnějším magnetickým polem • Nemagnetické (diamagnetické) materiály mohou být magneticky modifikovány celou řadou postupů příprava magnetických nanobiokompozitů procesem postmagnetizace • Magnetické kompozity obsahují na povrchu nebo v pórech jednotlivé magnetické nanočástice a jejich agregáty

  10. Procesy postmagnetizace • Magnetická kapalina v pufru nebo methanolu • Magnetická kapalina pro přímou modifikaci • Mikrovlnná syntéza magnetických kompozitů • Mikrovlnná syntéza magnetických oxidů železa a jejich využití pro postmagnetizaci • Mechanochemická syntéza magnetických kompozitů

  11. Ferofluidem modifikované rostlinné materiály Magnetické piliny Magnetické slupky podzemnice olejné

  12. Ferofluidem modifikované buňky krmného droždí

  13. Ferofluidem modifikované buňky krmného droždí

  14. Ferofluidem modifikované buňky krmného droždí

  15. MW metoda pro magnetickou modifikaci buněk Syntéza magnetických oxidů železa pomocí mikrovlnného záření FeSO4.7H2O FeSO4.7H2O Fe2+ + H2O → Fe(OH)2 3Fe(OH)2 + 1/2O2 Fe3O4 + 3H2O Mikrovlnná trouba microwave KOH magnetically modified cells magnetic separator Saccharomyces cerevisiae cells iron oxide microparticles magnetická modifikace Kvasinkove buňky magnetický materiál Magnetické kvasinkové buňky)

  16. Využití magneticky modifikovaných rostlinných materiálů a mikrobiálních buněk Magnetické adsorbenty pro odstranění • Organických xenobiotik • Iontů těžkých kovů • Radionuklidů

  17. Adsorpce barviv na magnetickýchrostlinných materiálech a buňkách • Barviva jsou důležitá xenobiotika • Bylo testováno mnoho druhů barviv • Pouze některá barviva vykazují významnou adsorpci na magnetické rostlinné materiály a kvasinkové a řasové buňky • Strukturně podobná barviva ze stejné skupiny mohou vykazovat zcela odlišné adsorpce

  18. Adsorpční kinetika • Magneticky modifikované krmné droždí užito jako adsorbent • Adsorpce barviv dosáhkla rovnováhy za ca 60 min

  19. Adsorpce barviv • Magneticky modifikované krmné droždí užito jako adsorbent • Rovnovážné adsorpční ísothermy

  20. Adsorpce barviv • Experimentální data lze zpracovat různými modely • Isothermy lze většinou popsat Langmuirovým modelem • Lineární transformace nebo nelineární regrese umožňuje výpočet maximální adsorpční kapacity

  21. Adsorpčníkapacity

  22. Adsorpce iontů těžkých kovů na magnetických kvasinkách • Úspéšná adsorpce iontů Hg2+ • Maximálníadsorpční kapacita byla 115 mg/g sušiny • Adsorpce dobře popsána Langmuirovým modelem • Snadná regenerace0.1 M kyselinou dusičnou • Adsorpční kapacity pro iony: • 29.9 mg/g for Cu2+ • 14.1 mg/g forNi2+ • 11.8 mg/g for Zn2+ Úspěšná separace radionuklidů

  23. Bioaplikace magnetických biokompozitů • Od molekulární biologie k environmentálním technologiím • Zpracování mikrolitrů i milionů litrů • Práce v suspenzních systémech

  24. Děkuji za pozornost ! ivosaf@yahoo.com www.usbe.cas.cz/people/safarik

More Related