微生物が常温で作るナノサイズ酸化鉄のキャラクタリゼーションとその応用の試み

微生物室温产生纳米氧化铁的表征及应用尝试

• 批准号: 17651071
• 负责人: 高田 潤
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17651071/
• 关键词: 酸化鉄; バクテリア; 非晶質; ナノ粒子; マイクロチューブ; 特性; 鉄酸化細菌; 鉄細菌鞘; 浄水; 地下水

近年鉄細菌を用いた「バイオ浄水法」は、地下水の浄水法として実際に採用され、環境に優しい浄水法と注目されていて、今後急速に全国に広がると予想されている。このバイオ浄水法では、レプトシリックス鉄細菌が地下水中のFeイオンを体内に取込んで、細菌の体の周りにパイプ状酸化鉄鞘などの無機化合物を常温で生成し、濾過槽上部に褐色沈殿物を形成する。しかし、現在この酸化鉄鞘の詳細が全く不明かつ分離・回収が困難であるため、沈殿物を埋立廃棄しているのが現状であり、バイオ浄水法の利点が十分に活かされていない。そこで本研究では、先ず、鉄細菌が常温で作るパイプ状鉄細菌鞘酸化鉄やそれを構成する微細な酸化鉄微粒子を詳細に検討し、酸化鉄の種類、化学組成、微細構造を調査した。次に、浄水沈殿物からの分離・回収方法と鞘の増殖条件を検討した。更にパイプ状鉄細菌鞘酸化鉄の特性と再利用を検討した。その結果、欧文誌への論文1件と特許出願1件の成果を得た。得られた結果を要約すると以下の通りである。(1)パイプ状酸化鉄鞘は中空円柱状のマイクロチューブの形態を呈し、その内径と外径の平均値はそれぞれ1.1および1.4μm、長さは50〜200μmであることが明らかとなった。鞘の壁の厚さは平均0.15μmと非常に薄い。(2)このパイプ状酸化鉄の結晶構造は、21-ferrihydriteの構造に似ているが、より結晶性が低いことが判明した。(3)パイプ状酸化鉄鞘の壁は100nm以下の超微粒子から構成されており、それぞれの微粒子の組はほぼFe:Si:P=80:15:5であることを見出した。(4)このパイプ状酸化鉄はspin-glass的な磁気特性を示すことが明らかになった。(5)バイオ浄水沈殿物からの分離・回収方法を確立し、高純度サンプルを得ることに成功した。(6)このパイプ状酸化鉄鞘を加熱することによって、ヘマタイトへの変化と赤色顔料としての利用の可能性を見出した。

In recent years, bacteria have been using the "waste Water method", the groundwater Water method and the Environmental Water method have paid close attention to the environmental pollution, and now they are going to pay attention to it all over the country. In the ground water, Fe was collected from the ground water, the bacteria were acidified around the body, the inorganic compounds in the sheath were formed at room temperature, and the brown compounds in the upper part of the trough were formed. Now that you acidify the scabbard, you don't know if you don't know what you're going to do, you know, you don't know what to do, you don't know what to do. In this study, microbes, microorganisms, microorganisms, chemical compositions, microorganisms, microorganisms, microorganisms. The method of separation and return of secondary water and water-sunken objects is to determine the reproductive conditions. Make use of the characteristics of bacterial sheath acidification and reuse of bacterial sheath. The result of the review, one piece of Owen Lang's article, and one item of achievement was specially approved. The results of the test results are about the following information. The main results are as follows: (1) the shape of the acidified sheath is hollow and cylindrical. The shape of the sheath is similar to that of the inner diameter, the average diameter of the outer diameter, the average temperature of 1.1 μ m, the length of 50 ~ 200 μ m, and the temperature of 50 ~ 200 μ m. The average thickness of the sheath wall is 0.15 μ m, which is very thin. (2) the structure of the acidizing process is similar to that of the crystal, and that of the 21-ferrihydrite is similar to that of the crystal. (3) the ultrafine particles below the 100nm wall of the sheath were acidified in the shape of the scabbard. The ultrafine particles formed in the wall of the scabbard, the ultrafine particles formed in the wall of the scabbard, the ultrafine particles formed in the wall of the sheath, and the ultrafine particles formed in the wall of 100nm. (4) the magnetic properties of spin-glass are shown in this paper. (5) the method of separation and return is established, and the high degree of separation is successful. (6) to make use of the possibility to acidify the sheath and make use of the possibility.

项目成果

Characteristics of hollow microtubes consisting of amorphous iron oxide nanoparticles produced by iron oxidizing bacteria, Leptothrix ochraces

由铁氧化细菌（Leptothrix ochraces）产生的无定形氧化铁纳米颗粒组成的中空微管的特性

• 发表时间: 2007
• 期刊: J.of Magnetism and Magnetic Materials 310
• 作者: H.Hashimoto;S.Tokoyama;H.Asaoka;Y.Kusano;Y.Ikeda;M.Seno;J.Takada;T.Fujii;M.Nakanishi;R.Murakami
• 通讯作者: R.Murakami

正極活物質およびその利用

正极活性材料及其用途

• 发表时间: 2007