研究对贵金属离子具有强还原能力的菌种常温条件下在水溶液和在含有催化剂载体的水溶液中将贵金属离子还原为金属颗粒的规律,探索常温微生物还原法用于制备高分散度负载型贵金属催化剂的生物、工艺和工程原理。研究调控载体上贵金属分散度的机制,研究后续配套的制备工艺方法,制备两种具有重要工业应用背景的催化剂,关联催化剂性能与制备条件,为建立完善的常温微生物还原法制备负载型贵金属催化剂的一般方法提供具有指导意义的理论基础。该项目具有学科交叉的特点,项目的实施不仅可以拓展微生物技术的应用领域,而且可以促进催化剂工程的技术创新。项目成果不仅具有重要的学术价值,而且具有潜在的广阔应用前景。
本项目旨在将微生物对贵金属离子的吸附还原作用与贵金属催化剂的制备工艺有机地结合起来,建立一种全新的用微生物还原法制备高分散度负载型贵金属催化剂的方法,探索该制备方法的内在科学规律,由此认识微生物还原法制备高性能负载型催化剂的生物、工艺和工程原理。三年来,课题组进一步筛选得到了对Ag+、Pd2+等贵金属离子具有较强吸附、还原能力的菌株- - 棒状杆菌SH09和气单胞菌SH10;筛选得到了可用于还原贵金属的芳樟叶子;深入研究了这些菌株/植物叶子在溶液中吸附、还原贵金属离子的特性;优化了吸附还原条件;在温和条件下制备了粒径较为均匀的金属纳米颗粒;获得了调控金属颗粒粒度和分散度的方法;探索了贵金属离子的微生物还原过程与贵金属在催化剂载体上负载过程的关系;建立了利用微生物还原法制备负载型贵金属催化剂的技术路线;由此技术路线制备了3种贵金属催化剂并应用于相应催化反应体系。该项目的实施不仅可以拓展生物技术的应用领域,而且对于催化剂工程的技术创新有一定的促进作用。项目成果不仅具有重要的学术价值,而且具有潜在的应用前景。