铀离子结合肽细胞表面吸附剂的制备及性能研究

随着核电事业的发展，铀资源的短缺和含铀废水的危害日益凸显，寻求经济、环境友好的方法吸附并回收铀资源具有重要的科学及现实意义。生物吸附是目前最有前途的方法之一，如何提高现有微生物材料对铀离子的吸附量及吸附特异性，亟需开发新型生物吸附材料。本项目拟通过制备铀离子螯合树脂，筛选高效专一的铀离子结合肽，以酵母细胞为载体，将结合肽固定在细胞表面，制备对铀离子具有高吸附容量及特异性的新型微生物细胞表面吸附剂；明确铀离子结合肽的结构特性，确定结合肽在细胞表面吸附铀离子的表征，为其它重金属离子生物吸附材料的开发提供借鉴；研究吸附剂对铀离子的吸附/解吸附性能，确定材料的重复利用价值，同时优化吸附过程，模拟固定化细胞对含铀废水的动态吸附效能，以期为含铀废水污染程度的减轻及铀资源的回收利用提供新的生物材料。本研究成果有望推动铀离子生物吸附的实用化和工业化应用；具有潜在的环境、经济和社会效益。

随着核电事业的发展，铀资源的短缺和含铀废水的危害日益凸显，寻求经济、环境友好的方法吸附并回收铀资源具有重要的科学及现实意义。生物吸附是目前最有前途的方法之一，如何提高现有微生物材料对铀离子的吸附量及吸附特异性，亟需开发新型生物吸附材料。本项目制备了铀酰离子螯合树脂，筛选并获得了3条选择专一性的铀酰离子结合肽，结合肽在氨基酸使用上具有一定的选择偏爱性，且氨基酸序列间有一定的相似性存在。将结合肽展示在细胞表面，获得了对铀酰离子具有高吸附容量及特异性的微生物细胞表面吸附剂 ；研究了吸附剂对铀酰离子的吸附/解吸附性能，证明了材料具有一定的重复利用价值；同时模拟了固定化细胞对含铀废水的动态吸附效能，为含铀废水污染程度的减轻及铀资源的回收利用提供了新的生物材料。