固体表面上での細胞吸着挙動の工学的解釈に基づく二酸化チタン光殺菌触媒の設計

基于固体表面细胞吸附行为工程解释的二氧化钛光灭菌催化剂设计

基本信息

  • 批准号:
    14050059
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.47万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    2002
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2002 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

固体触媒である二酸化チタンを用いた不均一反応系では,二酸化チタン表面 基質間の相互作用が,反応速度を決定する重要な因子になる.本研究課題では,ファージの不活性化を対象として,二酸化チタン表面への基質の吸着量を測定し,見かけの不活性化速度定数との関係を定量的に検討した.モデルタンパク質である牛血清アルブミン(BSA)を用いて二酸化チタン表面への吸着特性を調べたところ,BSAの吸着量は溶液のpHに依存し,二酸化チタンの等電点とほぼ一致するpH6付近で最も吸着量が大きくなることが分った.殺菌速度と基質の吸着量との関係を明らかにするため,溶液のpHと夾雑するイオン種を変化させて,ファージの不活性化に関する検討を実施した.光照射時間の増加に伴い,ファージ感染力価の対数値の直線的な減少が認められ,見かけの不活性化速度定数k'の値はpH6で最も高くなり,pH3および10では著しく低下した.また,種々のイオン種の存在下で同様の検討を行った結果,NO_3^-,SO_4^<2->,P0_4^<3->,K^+,Ca^<2+>を含む反応系では,それらの濃度の増加に伴い不活性化速度の低下が確認されたが,Cl^-,Br^-,Na^+を含む系では,試験した範囲内では顕著な不活性化速度の低下は確認されなかった.これらの結果は,二酸化チタン表面へのファージの吸着量に起因しているものと考えられた.そこで,不活性化試験と同じ条件で吸着実験を実施した結果,試験した条件下では,見かけの不活性化速度定数はファージの吸着量q_Tに比例することが示された.二酸化チタン表面へのファージの吸着は,両粒子の表面特性に依存すると考え,二酸化チタンおよびファージ・コートタンパク質の表面電荷のpH依存性に着目し,二酸化チタン表面へのファージの吸着モデルを提案し,実験結果を説明した.
The interaction between the surface and matrix of solid catalyst is an important factor in determining the reaction velocity. This paper aims to investigate the relationship between inactivation rate and matrix adsorption capacity of diacidified substrate. The adsorption properties of bovine serum albumin (BSA) were adjusted by diacidification. The adsorption capacity of BSA depended on the pH of the solution. The isoelectric point of diacidification was the same as that of BSA. The maximum adsorption capacity was close to pH6. The relationship between Yang Wei's velocity and adsorption capacity of the matrix is clearly described. The pH of the solution is changed. The deactivation of the solution is discussed. As the light irradiation time increases, the linear decrease of the infectivity value is recognized, and the inactivation rate k'value is highest at pH6, and lower at pH3 - 10. In the presence of NO_3 ^-, SO_4 ^<2->, P0_4 ^<3->,K^+,Ca^&lt;2+&gt;, the concentration of NO_3 ^-, SO_4 ^, P0_4 ^ ,K^+,Ca^&lt;2+&gt; and the concentration of NO_3 ^-,Br^-,Na^+ were increased, and the deactivation rate was decreased. The result of this study is that the adsorption amount of diacid on the surface of the soil is due to the formation of diacid. In this case, the deactivation test results under the same conditions as the adsorption test results, under the same conditions, see the deactivation rate fixed number, adsorption amount q_T ratio is not shown. The adsorption of the surface charge of the diacidified particles depends on the pH dependence of the surface charge of the diacidified particles, and the adsorption of the surface charge of the diacidified particles is proposed.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Koizumi Y., M. Taya: "Kinetic evaluation of biocidal activity of titanium dioxide against phage MS2 considering interaction between the phage and photocatalyst particles"Biochem.Eng.J.. 12(2). 107-116 (2002)
Koizumi Y.、M. Taya:“考虑噬菌体与光催化剂颗粒之间的相互作用,对二氧化钛对噬菌体 MS2 的杀菌活性进行动力学评估”Biochem.Eng.J.. 12(2)。
  • DOI:
  • 发表时间:
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    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
佐藤尚志: "結晶構造の異なる二酸化チタンの光殺菌特性"化学工学会第35回秋季大会研究発表講演要旨集. L201 (2002)
Takashi Sato:“不同晶体结构的二氧化钛的光灭菌性能”化学工程师学会第 35 届秋季会议 L201 的研究报告摘要(2002 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Koizumi Y., M.Taya: "Photocatalytic inactivation rate of phage MS2 in titanium dioxide suspensions containing various ionic species"Biotechnol.Lett.. 24(6). 459-462 (2002)
Koizumi Y.,M.Taya:“含有各种离子物质的二氧化钛悬浮液中噬菌体 MS2 的光催化失活率”Biotechnol.Lett.. 24(6)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Nishioka M., et al.: "Deactivation of Escherichia coli with titanium dioxide is correlated to intracellular activity of superoxide dismutase"14^<th> International Conference on Photochemical Conversion and Storage of Solar Energy, Book of Abstracts. W2-P-
Nishioka M.等人:“二氧化钛对大肠杆菌的灭活与超氧化物歧化酶的细胞内活性相关”,第 14 届国际太阳能光化学转化和储存会议,摘要集。
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  • 发表时间:
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  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Koizumi Y. et al.: "Deactivation kinetics of Escherichia coli cells correlated with intracellular superoxide dismutase activity in photoreaction with titanium dioxide particles"J.Chem.Technol.Biotechnol.. 77(6). 671-677 (2002)
Koizumi Y.等人:“二氧化钛颗粒光反应中与细胞内超氧化物歧化酶活性相关的大肠杆菌细胞失活动力学”J.Chem.Technol.Biotechnol.. 77(6)。
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  • 发表时间:
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    2024
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    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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    2024
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