金属イオン還元細菌 Shewanella algae によるパラジウムの還元・回収  [in Japanese] Microbial Reduction and Recovery of Palladium Using Metal Ion-Reducing Bacterium Shewanella algae  [in Japanese]

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Author(s)

    • 玉置 洸司郎 TAMAOKI Koshiro
    • 大阪府立大学大学院工学研究科 物質・化学系専攻化学工学分野 Department of Chemical Engineering, Osaka Prefecture University
    • 齋藤 範三 SAITO Norizo
    • 大阪府立大学大学院工学研究科 物質・化学系専攻化学工学分野 Department of Chemical Engineering, Osaka Prefecture University
    • 荻 崇 [他] OGI Takashi
    • 大阪府立大学大学院工学研究科 物質・化学系専攻化学工学分野 Department of Chemical Engineering, Osaka Prefecture University
    • 野村 俊之 NOMURA Toshiyuki
    • 大阪府立大学大学院工学研究科 物質・化学系専攻化学工学分野 Department of Chemical Engineering, Osaka Prefecture University
    • 小西 康裕 KONISHI Yasuhiro
    • 大阪府立大学大学院工学研究科 物質・化学系専攻化学工学分野 Department of Chemical Engineering, Osaka Prefecture University

Abstract

金属イオン還元細菌<i>Shewanella algae</i>の静止細胞は,ギ酸塩または乳酸塩を電子供与体として用いて,初期液相濃度1–10 mol/m<sup>3</sup>のPdCl<sub>2</sub>水溶液からパラジウムを細菌細胞内に還元・回収することができた.とくにギ酸塩を電子供与体に用いた場合には,<i>S. algae</i>によるPd(II)イオンの還元は迅速に進行し,Pd(II)イオンの最大還元・回収速度は2.14×10<sup>−14</sup> g-Pd/cell/minになった.Pd回収容量は1.74×10<sup>−13</sup> g-Pd/cell(1.49 g-Pd/g-dry cells)となり,出発溶液(10 mol/m<sup>3</sup> PdCl<sub>2</sub>)に対するPd濃縮率は570倍に達した.また,<i>S. algae</i>細胞に捕集されたパラジウムは,細胞表面に一次粒子径10 nm以下の金属Pd(0)ナノ粒子として存在していることが明らかになった.さらに,細胞懸濁液に対して超音波照射処理とアルカリ溶液処理を併用することにより,細胞内Pdナノ粒子を液相に分離・回収することができた.

Microbial reduction and recovery of palladium was achieved at 25°C and pH 7 using resting cells of the metal ion-reducing bacterium <i>Shewanella algae</i> when either lactate or formate was provided as an electron donor. The bioreductive recovery of palladium with formate was a fast process: 1–10 mol/m<sup>3</sup> aqueous Pd(II) ions were completely reduced to elemental palladium within 60 min. The biogenic precipitates in the <i>S. algae</i> cells were crystalline Pd(0) nanoparticles of less than 10 nm in size. The specific reduction rate of Pd(II) ions reached a maximum of 2.14×10<sup>−14</sup> g-Pd/cell/min when the initial concentration of aqueous PdCl<sub>2</sub> solution was 5 mol/m<sup>3</sup>. The recovery capacity of <i>S. algae</i> cells was determined as 1.49 g-Pd/g-dry cells, indicating that the 10 mol/m<sup>3</sup> aqueous PdCl<sub>2</sub> solution was concentrated up to 570-fold by the microbial deposition in the bacterial cells. The biogenic Pd(0) nanoparticles were released from bacterial cells into aqueous solution within 30 min, by ultrasonic treatment of cell suspension with addition of NaOH.

Journal

  • KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU

    KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU 36(3), 288-292, 2010-07-20

    The Society of Chemical Engineers, Japan

References:  12

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    10027040825
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00037234
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL Article ID
    10788623
  • NDL Source Classification
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL Call No.
    Z17-725
  • Data Source
    CJP  NDL  J-STAGE 
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