納米γ-Fe2O3對(duì)Geobacter sulfurreducens異化鐵還原過(guò)程及pili的影響研究.pdf

1、廈門大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。聲明人(簽孫糯調(diào)加，易年6月

2、彩日摘要摘要鐵的氧化還原過(guò)程對(duì)自然界許多元素的地球化學(xué)循環(huán)有著重要的影響。異化鐵還原(DissimilatoryFe(III)reduction)是鐵氧化物微生物轉(zhuǎn)化的重要形式，該過(guò)程容易受到多種環(huán)境因素，如溫度、電子受體溶解性、導(dǎo)電性物質(zhì)等的影響，使得異化鐵還原機(jī)制更為復(fù)雜。因此，研究納米顆粒對(duì)異化鐵還原的影響以及溫度、電子受體對(duì)微生物納米導(dǎo)線pili的影響有助于探究異化鐵還原過(guò)程的本質(zhì)。本研究包括以下三部分：(i)探究鐵氧化物的類型

3、對(duì)Geobactersutfurreducens異化還原速率的影響；(ii)探究丫Fe203納米顆粒對(duì)水鐵礦還原的影響：(iii)采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)觀察溫度與電子受體對(duì)Gsulfurreducens納米導(dǎo)線pili的影響并通過(guò)SDSPAGE對(duì)納米導(dǎo)線pili蛋白進(jìn)行了初步探究。本研究結(jié)論如下：1Gsulfurreducens對(duì)不同鐵氧化物還原速率如下：可溶性鐵氧化物(檸檬酸鐵)不溶性鐵氧化

4、物(水鐵礦、0【Fe203、1，F(xiàn)e203、Fe304、0【FeOOH、7FeOOH、磷酸鐵)，其中無(wú)定型水鐵礦的還原速率與還原量高于鐵氧化物晶體，不同鐵氧化物晶體的還原速率與還原量相當(dāng)。2TFe203納米顆粒對(duì)Gsu／furreducens還原水鐵礦過(guò)程具有重要的影響。直接添加7Fe203納米顆粒的體系中，當(dāng)納米顆粒添加量小于06g時(shí)，納米顆粒促進(jìn)了水鐵礦的還原。反之，水鐵礦還原被抑制；另外，通過(guò)將YFe203納米顆粒放入透析袋后再添

5、加至水鐵礦還原體系中，TFe203納米顆粒對(duì)水鐵礦的還原仍具有促進(jìn)作用。XRD結(jié)果表明，丫Fe203納米顆粒的添加量及添加方式影響著水鐵礦的還原產(chǎn)物。3YFe203納米顆粒在水鐵礦還原體系中存在兩種不同作用，分別為(i)納米顆粒本身對(duì)水鐵礦與微生物細(xì)胞接觸的抑制作用：(ii)納米顆粒從水鐵礦或者細(xì)胞表面移除水鐵礦還原產(chǎn)物Fe(II)，提高水鐵礦的生物可利用性，對(duì)水鐵礦的還原起促進(jìn)作用。在不同體系中，兩種作用的強(qiáng)度不同，使得7Fe203納