Механізми інтенсифікації процесу сорбції іонів важких металів модифікованим магнітокерованим біосорбентом для очищення стічних вод
| dc.contributor.advisor | Горобець, С. В. | |
| dc.contributor.advisor | Горобец, С. В. | |
| dc.contributor.advisor | Gorobets, S. V. | |
| dc.contributor.degreedepartment | біоінформатики | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | біотехнології та біотехніки | uk |
| dc.contributor.researchgrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2016-05-19T08:46:51Z | |
| dc.date.available | 2016-05-19T08:46:51Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | New mechanisms for the intensification of the process of heavy metal ions sorption by magnetically modified biosorbent, based on yeast S. cerevisiae for wastewater treatment, were revealed. New equipment for magnetohydrodynamic mixing (MHDM) of biosorbent with magnetic fluid in the combined electric and magnetically fields were developed for the first time. This installation allowed obtaining the magnetically operated biosorbent with stable magnetic properties and sorption capacity of not less than native yeast. The dependence of magnetically operated biosorbent sorption capacity was revealed on the way of its modification, on the external magnetic and electric fields, on pH of the medium, on the ratio of magnetic fluid (magnetic nanoparticles) and biosorbent, on biosorbent charge, on the spatial distribution of magnetic nanoparticles in the sorbent, on the morphological characteristics of the surface of yeast S. cerevisiae cells. For the first time the correlation was established between the electrophoretic mobility of yeasts, zeta potential size, fractal dimension and sorption characteristics of biosorbent. Sorption capacity of magnetically operated biosorbent which is obtained by the developed method is not reduced compared to the native yeast due to the fact that the magnetite nanoparticles penetrate periplasmatic space of the yeast cell wall, which is confirmed by magnetic susceptibility measurements and data of magnet biosorbent magnetic force microscopy systems "yeast cell-magnetic nanoparticles" size and zeta potential of elecrophotophoretic mobility of the magnetically operated biosorbent. For the first time the new method of obtaining of a magnetic fluid with controlled size and shape of magnetic nanoparticles was developed to improve the penetration of magnetic nanoparticles in periplasmatic space. Search of microorganisms including S. cerevisiae yeast was conducted for determining the potential producers of the biogenic magnetic nanoparticles by bioinformatics methods and the proteins involved in the synthesis of magnetic nanoparticles with the defined properties. Modern design of utilization of these proteins in vitro was studied and the prospects of the use of these microorganisms for biosorption of heavy metal ions and biometallurgy. For the first time it was possible to obtain the content of iron ions below the limit allows by the standart in wastewater treatment of Slavutych city (Kyivska region) from iron ions using magnetically-labeled biosorbent based on the yeast S. cerevisiae. | uk |
| dc.description.abstractru | New mechanisms for the intensification of the process of heavy metal ions sorption by magnetically modified biosorbent, based on yeast S. cerevisiae for wastewater treatment, were revealed. New equipment for magnetohydrodynamic mixing (MHDM) of biosorbent with magnetic fluid in the combined electric and magnetically fields were developed for the first time. This installation allowed obtaining the magnetically operated biosorbent with stable magnetic properties and sorption capacity of not less than native yeast. The dependence of magnetically operated biosorbent sorption capacity was revealed on the way of its modification, on the external magnetic and electric fields, on pH of the medium, on the ratio of magnetic fluid (magnetic nanoparticles) and biosorbent, on biosorbent charge, on the spatial distribution of magnetic nanoparticles in the sorbent, on the morphological characteristics of the surface of yeast S. cerevisiae cells. For the first time the correlation was established between the electrophoretic mobility of yeasts, zeta potential size, fractal dimension and sorption characteristics of biosorbent. Sorption capacity of magnetically operated biosorbent which is obtained by the developed method is not reduced compared to the native yeast due to the fact that the magnetite nanoparticles penetrate periplasmatic space of the yeast cell wall, which is confirmed by magnetic susceptibility measurements and data of magnet biosorbent magnetic force microscopy systems "yeast cell-magnetic nanoparticles" size and zeta potential of elecrophotophoretic mobility of the magnetically operated biosorbent. For the first time the new method of obtaining of a magnetic fluid with controlled size and shape of magnetic nanoparticles was developed to improve the penetration of magnetic nanoparticles in periplasmatic space. Search of microorganisms including S. cerevisiae yeast was conducted for determining the potential producers of the biogenic magnetic nanoparticles by bioinformatics methods and the proteins involved in the synthesis of magnetic nanoparticles with the defined properties. Modern design of utilization of these proteins in vitro was studied and the prospects of the use of these microorganisms for biosorption of heavy metal ions and biometallurgy. For the first time it was possible to obtain the content of iron ions below the limit allows by the standart in wastewater treatment of Slavutych city (Kyivska region) from iron ions using magnetically-labeled biosorbent based on the yeast S. cerevisiae. | uk |
| dc.description.abstractuk | Виявлено нові механізми інтенсифікації процесу сорбції іонів важких металів модифікованим магнітокерованим біосорбентом на основі дріжджів S. cerevisiae для очищення стічних вод. Вперше розроблено установку на основі магнітогідродинамічного перемішування (МГДП) біосорбенту з магнітною рідиною в схрещених електричному і магнітному полях, що дозволило отримати магнітокерований біосорбент зі стабільними магнітними властивостями та сорбційною ємністю не меншою ніж у нативних дріжджів. Визначено залежність сорбційної ємності магнітокерованого біосорбенту від способу його модифікації, величини зовнішнього магнітного та електричного полів, pH-середовища, співвідношення кількості магнітної рідини (магнітних наночастинок) та біосорбенту, заряду біосорбенту, просторового розподілу магнітних наночастинок в сорбенті, морфологічних характеристик поверхні дріжджових клітин S. cerevisiae. Вперше встановлено кореляцію між електрофоретичною рухливістю дріжджів, величиною дзета- потенціалу, фрактальною розмірністю та сорбційними характеристиками біосорбенту. Сорбційна ємність магнітокерованого біосорбенту, виготовленого за розробленою методикою, не зменшується порівняно з нативними дріжджами за рахунок того, що наночастинки магнетиту проникають в периплазматичну область клітинної стінки дріжджів, що підтверджується вимірюваннями магнітної сприйнятливості магнітокерованого біосорбенту та даними магнітної силової мікроскопії комплексів «дріжджова клітина-магнітні наночастинки», величиною дзета-потенцілу та елекрофоретичної рухливості магнітокерованого біосорбенту. Вперше для підвищення ефективності проникнення магнітних наночастинок в периплазматичну область розроблено новий метод виготовлення магнітної рідини з контрольованими розмірами та формою магнітних наночастинок. Також проведено пошук мікроорганізмів в тому числі дріжджів S. cerevisiae – потенційних продуцентів біогенних магнітних наночастинок методами біоінформатики та досліджено вплив білків, задіяних в синтезі магнітних наночастинок, на властивості синтезованих за їх участі магніточутливих структур в клітинах. Вивчені сучасні розробки з використання цих білків in vitro та розглянуто перспективи використання цих мікроорганізмів для біосорбції іонів важких металів та в біометалургії. Вперше при очистці стічних вод м. Славутич (Київська обл.) від іонів заліза з використанням магнітокерованого біосорбенту на основі дріжджів S. cerevisiae вдалося отримати вміст іонів заліза нижче ГДК. | uk |
| dc.format.page | 10 с. | uk |
| dc.identifier | 2515-ф | |
| dc.identifier.govdoc | 0112U000957 | |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/15851 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | НТУУ "КПІ" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.title | Механізми інтенсифікації процесу сорбції іонів важких металів модифікованим магнітокерованим біосорбентом для очищення стічних вод | uk |
| dc.title.alternative | Механизмы интенсификации процесса сорбции ионов тяжелых металлов модифицированным магнитоуправляемым биосорбентом для очистки сточных вод | |
| dc.title.alternative | Mechanisms of intensification of sorption process of heavy metal ions by the magnetically controlled biosorbents for the purification of the waste water | |
| dc.type | Technical Report | uk |
| thesis.degree.level | - | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 7.71 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: