吸附介質吸附重金屬後做為抑菌劑之可行性研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：20

、訪客IP：18.227.102.205

姓名

李承翰(Cheng-Han Li) 查詢紙本館藏

畢業系所

環境工程研究所

論文名稱

吸附介質吸附重金屬後做為抑菌劑之可行性研究
(The study of reuse mesoporous material after adsorbing metal to be antibacterial agent)

相關論文

★ 工業廢水對灌溉水質影響之研究-以黃墘溪為例	★ 廢冷陰極管汞回收處理效率之研究
★ 室內懸浮微粒與生物氣膠之相關性探討-以某醫學中心為例	★ 化學機械研磨廢液對工業區污水處理效益與操作成本之影響
★ 網路數位電力監測系統於大學用電行為分析之研究	★ 光電業進行自願性碳標準(VCS)減量計畫可行性之研究
★ 污染農地整治後未能符合農用成因之探討	★ 桃園縣居家入侵紅火蟻防治方法探討
★ 印刷電路板產業濕式製程廢液回收鈀金屬可行性之研究	★ 不同表面特性黏土催化高分子凝聚劑與消毒劑(氯)反應之研究
★ 界面活性劑對土壤/水系統中有機污染物分佈行為之研究	★ 淨水程序中添加高分子凝聚劑對混凝與加氯處理效應之研究
★ 土壤無機相對揮發性有機污染物吸∕脫附行為之影響	★ 土壤對Triton 系列各EO鏈選擇性吸附之研究
★ 土壤有機質對土壤/水系統中低濃度非離子有機污染物吸附行為之研究	★ 不同表面特性黏土催化水中有機物之氯化反應研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

經改質的多孔性吸附介質因為對特定金屬具有優良的吸附性而常被運用於處理重金屬汙染之廢水，但是如何處理吸附完重金屬污染物的吸附劑是一項重要環境課題。金屬作為抗菌劑有安全性高、不易產生抗藥性、維持時間較久等優點，因此本研究希望利用吸附介質吸附的金屬所具備之抑菌能力，探討將其再利用作為抗菌劑的可行性。
本研究使用環境中常見的微生物，大腸桿菌及假單胞菌作為受測菌株對已吸附銀與汞的吸附介質C9-SH與C16-SH進行一系列的抑菌實驗，探討的因子包括：不同的載體的影響、吸附不同重金屬後的抑菌效果及其抑制機制及對不同微生物的抑制效果。
實驗結果發現C9-SH與C16-SH吸附銀和汞後對大腸桿菌及假單胞菌皆有抑制性。其中C16-SH，有較大的孔洞及較多的官能基鍵結，所以能吸附較多的金屬，其抑菌效果較佳。比較吸附不同金屬，以汞的抑菌效果較佳，對兩種細菌皆有較好的抑制效果，相較於前者，吸附介質吸附銀後其抑菌效果並不佳。本研究之成果可提供吸附重金屬之吸附劑其後續處置或再利用的重要參考依據。

摘要(英)

The synthesis of functionalized mesoporous materials has the high affinity of adsorbing heavy metals successfully. Wastewater contained heavy metals can be treated by functionalized mesoporous materials. However, a challenge of practical application is how to treat mesoporous materials after adsorbing metals. Heavy metals can be a more effective and safer antibacterial agent and usually is difficult to generate drug-resistant bacteria in the environment. This study is to evaluate the feasibility of the functionalized mesoporous materials reused as bacteria inhibitor after adsorbing mercury and sliver ions.
The functionalized mesoporous materials after adsorbing mercury and sliver ions, C9-SH and C16-SH were selected in this study. Typical Gram-negative bacteria in environment, Escherichia coli (BCRC 11848) and Pseudomonas stutzeri (ATCC 31258) were applied for the antibacterial experiment. The influence of functionalized mesoporous materials on the antibacterial ability of different bacterial species was researched. Possible mechanism of bacterial inhibitory also was discussed in this study.
The experimental result demonstrated that C9-SH and C16-SH materials after adsorbed silver and mercury ions can inhibit the growth of E. coli and P. stutzeri. The C16-SH has the better the antibacterial ability because it has large pore-size and multi-binding function group for adsorbing more metal ions. Mesoporous material adsorbed mercury ions can have a better antibacterial effect for both bacterial species, comparing to the same material adsorbed silver ions. This study provides the alternatives of reuse for mesoporous materials after adsorbed heavy metals in the wastewater treatment.
Keywords：mesoporous materials, antibacterial experiment, Escherichia coli、Pseudomonas stutzeri, antibacterial ability

關鍵字(中)

★ 大腸桿菌
★ 假單胞菌
★ 抑菌劑

關鍵字(英)

論文目次

目錄……………………………………………………………………… I
圖目錄…………………………………………………………………… IV
表目錄…………………………………………………………………… VI
第一章前言…………………………………………………………… 1
1-1 研究緣起………………………………………………………… 1
1-2 研究目的………………………………………………………… 2
第二章文獻回顧…………………………………………………… 4
2-1 抑菌材料的基本特性…………………………………… 4
2-1-1 多孔性吸附介質的合成………………………… 4
2-1-2 表面改質…………………………………………………… 5
2-2 測試菌種簡介………………………………………………… 6
2-2-1 大腸桿菌介紹…………………………………………… 6
2-2-2 假單胞菌介紹…………………………………………… 7
2-3 抗菌劑對微生物的作用原理與機制………… 8
2-4 常見的殺菌方法…………………………………………… 10
2-4-1 物理殺菌方法…………………………………………… 10
2-4-2 化學殺菌方法…………………………………………… 12
2-5 銀……………………………………………………………………… 15
2-5-1 銀的抑菌機制…………………………………………… 15
2-5-2 影響銀抗菌作用的因素…………………………… 18
2-5-3 銀對微生物的抑制濃度…………………………… 20
2-5-4 銀材料消毒的原理…………………………………… 21
2-6 汞……………………………………………………………………… 22
2-6-1 汞的物化特性…………………………………………… 22
2-6-2 汞的危害及生物毒性……………………………… 22
第三章研究方法…………………………………………………… 25
3-1 研究內容與流程…………………………………………… 25
3-2 實驗材料與設備…………………………………………… 26
3-2-1 實驗材料…………………………………………………… 26
3-2-2 實驗藥品…………………………………………………… 27
3-2-3 實驗設備…………………………………………………… 27
3-3 改質後吸附介質特性鑑定…………………………… 28
3-3-1 吸附介質之表面鑑定……………………………… 28
3-3-2 表面改質覆蓋率計算……………………………… 29
3-3-3 銀、汞含量析…………………………………………… 29
3-3-3-1 銀含量分析………………………………………… 30
3-3-3-2 汞含量分析………………………………………… 31
3-3-3-3 結果計算……………………………………………… 32
3-4 抑菌實驗………………………………………………………… 33
3-4-1 培養基製備……………………………………………… 33
3-4-2 菌種培養…………………………………………………… 34
3-4-3 生長曲線測定…………………………………………… 35
3-4-4 背景實驗…………………………………………………… 35
3-4-4-1 自然衰退實驗……………………………………… 35
3-4-4-2 C9-SH、C16-SH 之抑菌實驗……… 35
3-4-5 C9-SH-Ag、C16-SH-Ag 抑菌實驗… 38
3-4-6 C9-SH-Hg、C16-SH-Hg 抑菌實驗… 40
3-4-7 抑菌實驗結果計算…………………………………… 42
第四章結果與討論………………………………………………… 43
4-1 銀、汞含量分析結果……………………………………… 43
4-2 生長曲線…………………………………………………………… 45
4-3 背景實驗…………………………………………………………… 47
4-3-1 自然衰退試驗……………………………………………… 47
4-3-2 未含重金屬的吸附介質之抑菌實驗……… 47
4-4 抑菌實驗…………………………………………………………… 50
4-4-1 C9-SH/C16-SH-Ag 之抑菌實驗……… 50
4-4-2 C9-SH/C16-SH-Hg 之抑菌實驗……… 56
4-5 不同影響因子探討………………………………………… 61
4-5-1 不同的載體………………………………………………… 61
4-5-2 不同重金屬………………………………………………… 63
第五章結論與建議.……………………………………………… 66
5-1 結論…………………………………………………………………… 66
5-2 建議…………………………………………………………………… 66
參考文獻……………………………………………………………………… 68
附錄一 …………………………………………………………………… 72

參考文獻

1.Thomas D. Brook., “Biology of Microorganisms”國立編譯館出版 (1995).
2.WANG Hongshui, QIAOX uel iang, WANG Xiaoj ian, CHENJ ianguo, XIONGJ ianyu, CAO Yuancheng，0454，5648 (2006).
3.林玲珠，「表面改質之多孔性吸附介質對特定污染物吸附之研究」，國立中央大學環境工程研究所(2013).
4.Coronas J., “Present and Future Synthesis Challenges for Zeolite.” Chemical Engineering Journal, 156, 236–242 (2010).
5.Pearson G. R., “Hard and Softs Acids and Bases.” J. Am. Chem. Soc., 85, 3533-3539 (1963).
6.R. H. Crabtree., “The Organometallic Chemistry of the Transition Metals” 5th edition, John Wiley and son, Inc., 8 (2009).
7.S. A. Idris, Christine M. Davidson, Colm McManamon, Michael A.Morris, Peter Anderson, Lorraine T. Gibson, “Large pore diameter TMCM-41 and its application for lead removal from aqueous media” J. Hazardous Material, 185, 898-904, (2011).
8.王嘉慶，「TiO2光觸媒對大腸桿菌殺菌作用之探討」，國立台灣大學化學工程學研究所(2004).
9.Robert B. Fick., “Pseudomonas aeruginosa the opportunist：pathogenesis and disease” CRC Press, Inc(1992).
10.T.T. Bauer., “Biofilm formation in endotracheal tubes.Association between pneumoniaand the persistence of pathogens” Monaldi Arch Chest Dis 57：1,84-87.(2002).
11.陳建文，「滅菌、消毒與抗菌技術」，化學工業(2004).
12.吳挺賢，「奈米銀離子的殺菌效果之研究」，吳鳳技術學院光電及材料研究所(2009).
13.黃啟嘉，「醫用微生物(上冊) 」，合記圖書出版社，55-65(1991)
14.楊明勳，「新型具抗菌能力之聚氧二甲苯的合成、鑒定、分析與熱固型聚氧二甲苯之交聯反應研究」，國立嘉義大學應用化學研究所(1999).
15.Meargeay, M., Nies, D., “Alcaligenes eutrophus CH34 is a facultative chemolithtroph with plasmid-borne resistance to heavy metals”. J Bacteriol 162: 328-334 (1985).
16.黃欣儀，「銅銀離子對水中格蘭氏陰性病原菌之消毒研究」，國立高雄師範大學環境教育研究所(2004).
17.墻薇，「銀的抗菌作用原理」，武漢科技大學學報，第30卷第2期 (2007).
18.Ivan Sondi., “Silver nanoparticles as antimicrobial agent: a case. study on E. coli as a model for Gram-negative bacteria.”, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 275, pp. 177–182.(2004)
19.Hiyama K., “Antibacterial effect of Ag-and Zn-zeolite and the bacteriostat ic action of Ag-and Zn-zeolite kneaded polyethylene Films”, Journal of Antibacterial Antifung Agent.(1995).
20.Shrivastava, S., “Characterization of enhanced antibacterial effects of novel silver nanoparticles”, Nanotechnol., Vol. 18, pp. 1-9.(2007).
21.楊輝，無機抗菌粉體中銀價態與抗菌性能研究．矽酸鹽學報，585-596 (2002).
22.T. J. Berger., “Electrically Generated Silver Ions: Quantitative Effects on Bacterial and Mammalian Cells.” Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Vol. 9, Number 2 (1976).
23.H. Le Pape., “E valuation of the anti-microbial properties of an activated carbon fibre supporting silver using a dynamic method” Carbon, Vol. 40, pp. 2947–2954 (2002).
24.Shuting Zhang., “Adsorption and Antibacterial Activity of Silver-Dispersed Carbon Aerogels” Journal of Applied Polymer Science, Vol. 102, Issue 2, pp. 1030-1037 (2006).
25.Boening, D.W., “Ecological effects, transport, and fate of mercury: a general review,” Chemosphere, Vol. 40, pp. 1335-1351(2002).
26.劉振宇，「淺談土壤重金屬污染之風險分析」台灣土壤及地下水環境保護協會第十三期第9頁-第18頁(2004).
27.Vivek Bhakta Mathema1 ., “Study of mercury (II) chloride tolerant bacterial isolates from Baghmati River with estimation of plasmid size and growth variation for the high mercury (II) resistant Enterobacter spp.” Journal of Biotech Research [ISSN: 1944-3285] (2011).
28.A. Hassen., “Effects of heavy metals on Pseudomonas aeruginosa and Bacillus thuringiensis” Bioresource Technology 65 73-82 (1998).
29.張怡塘，「環境微生物」，高立圖書有限公司(2009)
30.Louis Mercier and Thomas J. Pinnavaia., “Heavy metal ion adsorbents formed by the grafting of a Thiol functionality to mesoporous silica molecular sieves: factors affecting Hg(II) uptakes” Environ. Sci. Technol., 32, 2749-2754(1998).
31.Brown, M. R. W. and P. Gillbert., “Sensitivity of biofilms to antimicrobial agents” J. Appl. Bacteriol. Sympo. Suppl. 74 : 87-97(1993).
32.Zong-Ming Xiu., “Different effect of common ligands and molecular oxygen on antimicrobial activity of silver nanoparticles versus silver ions” Environ. Sci. Technol. 45, 9003-9008 (2011).
33.D. Brühwiler, “Postsynthetic funtionization of mesoporous silica Nanoscale, 2 (2010) 887-892.

指導教授

李俊福(Jiunn-Fwu Lee)

審核日期

2013-7-26

推文