Microalgal synthesis of metal nanoparticles - towards a circular economy
金属纳米颗粒的微藻合成——迈向循环经济
基本信息
- 批准号:2409096
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Studentship
- 财政年份:2020
- 资助国家:英国
- 起止时间:2020 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Heavy metals, such as cadmium, essential components of various dyes or other industrial processes, are listed among the ten chemicals of major public concern by the WHO for their potential to be carcinogenic and inflict acute organ damage. Algal systems for bioremediation (phycoremediation) are highly attractive as they are autotrophic - relying on sunlight and carbon dioxide as inputs. This project aims to address sustainable development goals by creating scalable methodologies for wastewater treatment using microalgae to extract and upgrade heavy metals into valuable metal nanoparticles. Using a model system, this project seeks to understand how photobioreactor technologies suitable for in-situ remediation might be developed. Under heavy metal exposure, plants and algae produce phytochelatins (PC) - glutathione-derived compounds. These peptides form stable complexes with metal, protecting the cells. The diatom alga Phaeodactylum tricornutum has been selected as a model organism for this project as it is known to bioaccumulate cadmium (Cd) and can tolerate a wide range of salinities. The aim of this project is to characterise the interactions between upstream cultivation parameters and cadmium nanoparticle formation and how these might relate to process scale up. Through the design of novel experimental systems for studying heavy metal uptake and engineering characterisation of the microenvironment, this project will seek to understand how the form of metal nanoparticles can be manipulated. The objectives identified: OBJECTIVESO1: To quantify the impact of cultivation conditions on cell growth and Cd uptake through growth experiments, cell viability testing and analysis. The nanoparticles formed will undergo morphological characterisation of size, shape and distribution. O2: To examine the impact of reactor design and operation on retention times, to identify strategies for maximising throughput by understanding geometries and fluid flow conditions for improved mass transfer characteristics.O3: To investigate the primary mode in which the bioreactor may operate, and how this may influence subsequent processing of cadmium by characterising the benefits/drawbacks of two mechanisms: bind and elute for recovery of metal bound to the cell surface vs recovery of cells and separation of cadmium from biomass. Green chemistry techniques will be evaluated for nanoparticle recovery. IMPACT: Our goal is to develop a phycoremediation system for application in the field. Following on from a Knowledge Exchange workshop supported by SfAM we propose to work with NGO partners to identify case study sites in India in order to apply a user-centered design approach to a future water treatment process and evaluate technoeconomic feasibility. Findings from this project will inform future design efforts and will provide an evidence base for a pilot remediation system.
重金属,如镉,各种染料或其他工业过程的基本成分,被世界卫生组织列为十大公众关注的化学品之一,因为它们可能致癌并造成急性器官损伤。藻类生物修复系统(藻类修复)是非常有吸引力的,因为它们是自养的-依赖于阳光和二氧化碳作为输入。该项目旨在通过创建可扩展的废水处理方法,利用微藻提取重金属并将其升级为有价值的金属纳米颗粒,从而实现可持续发展目标。该项目利用一个模型系统,试图了解如何开发适合于原位补救的光生物反应器技术。在重金属暴露下,植物和藻类产生植物螯合素(PC)-谷胱甘肽衍生物。这些肽与金属形成稳定的复合物,保护细胞。选择硅藻三角褐指藻作为本项目的模式生物,因为已知其可生物积累镉(Cd),并可耐受各种盐度。该项目的目的是研究上游培养参数与镉纳米颗粒形成之间的相互作用,以及这些参数与工艺放大之间的关系。通过设计新的实验系统来研究重金属吸收和微环境的工程表征,该项目将寻求了解如何操纵金属纳米颗粒的形式。确定的目标:附件1:通过生长实验、细胞活力测试和分析,量化培养条件对细胞生长和镉吸收的影响。所形成的纳米颗粒将经历尺寸、形状和分布的形态学表征。氧气:研究反应器设计和操作对保留时间的影响,通过了解几何形状和流体流动条件来确定最大化通量的策略,以改善传质特性。O3:研究生物反应器可能运行的主要模式,以及这如何通过表征两种机制的优点/缺点来影响镉的后续处理:用于回收结合到细胞表面的金属的结合和重结晶相对于回收细胞和从生物质中分离镉。将评价绿色化学技术用于纳米颗粒回收。影响:我们的目标是开发一个藻类修复系统在现场应用。在SfAM支持的知识交流研讨会之后,我们建议与非政府组织合作伙伴合作,在印度确定案例研究地点,以便将以用户为中心的设计方法应用于未来的水处理工艺,并评估技术经济可行性。该项目的调查结果将为今后的设计工作提供信息,并将为试点补救系统提供证据基础。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
- DOI:
- 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('', 18)}}的其他基金
An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
- 批准号:
2901954 - 财政年份:2028
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
- 批准号:
2896097 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
- 批准号:
2780268 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
- 批准号:
2908918 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
- 批准号:
2908693 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
- 批准号:
2908917 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
- 批准号:
2879438 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
- 批准号:
2890513 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
- 批准号:
2876993 - 财政年份:2027
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
相似国自然基金
胆固醇合成蛋白CYP51介导线粒体通透性转换诱发Th17/Treg细胞稳态失衡在舍格伦综合征中的作用机制研究
- 批准号:82370976
- 批准年份:2023
- 资助金额:48.00 万元
- 项目类别:面上项目
“肠—肝轴”PPARα/CYP8B1胆汁酸合成信号通路在减重手术改善糖脂代谢中的作用与机制
- 批准号:82370902
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
lncGEI诱导湖羊卵巢颗粒细胞E2合成的分子机制
- 批准号:32372856
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
脂肪酸合成通过GDF15/IRS2介导胰岛素抵抗促进血管内皮细胞活化导致脓毒症肺损伤的机制研究
- 批准号:82372203
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
环状RNA circ-PRKAA1调控肝癌细胞脂代谢重编程的研究
- 批准号:32000527
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
ALDH6A1缺损重塑糖脂代谢促进肝细胞癌发生的机制研究
- 批准号:91957109
- 批准年份:2019
- 资助金额:79.0 万元
- 项目类别:重大研究计划
新型滤波器综合技术-直接综合技术(Direct synthesis Technique)的研究及应用
- 批准号:61671111
- 批准年份:2016
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
双硅化合物反应及天然产物合成应用研究
- 批准号:21172150
- 批准年份:2011
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
新型M4受体选择性拮抗剂的研究
- 批准号:30973615
- 批准年份:2009
- 资助金额:32.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于penicillide结构的类天然产物合成及其胆固醇酯转运蛋白抑制的研究
- 批准号:20872019
- 批准年份:2008
- 资助金额:32.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Plasma Jet Synthesis and Deposition of Metal Oxide Materials
金属氧化物材料的等离子射流合成与沉积
- 批准号:
2901960 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
Selective C(sp3)–H Functionalization Enabled by Metal-Organic Framework Catalysis
金属有机框架催化实现选择性 C(sp3)–H 官能化
- 批准号:
10679785 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Mechanisms of Metal Ion Homeostasis of Oral Streptococci
口腔链球菌金属离子稳态机制
- 批准号:
10680956 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Development of iron catalyst combined with group 13 metal nitrides for low temperature ammonia synthesis
低温合成氨铁结合13族金属氮化物催化剂的研制
- 批准号:
23H00245 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Establishment of Partial Liquid Metal Dealloying for New Nanoporous Alloy Synthesis by Thermodynamic Control of Solid-Liquid Phase Equilibrium
固液相平衡热力学控制部分液态金属脱合金合成新型纳米多孔合金的建立
- 批准号:
23H01705 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of Multidimensional Functional Catalysts for Low-Temperature Synthesis of Useful Chemicals from Ethane
乙烷低温合成有用化学品的多维功能催化剂的开发
- 批准号:
23K13601 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
RUI: CAS: Solvent-Free Synthesis of Transition Metal Halide Clusters
RUI:CAS:过渡金属卤化物簇的无溶剂合成
- 批准号:
2247482 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: CAS: Chemical Pathways for the Synthesis of Dilute Metal Alloy and Multimetallic Complex Solid Solution Nanocrystals
职业:CAS:稀金属合金和多金属络合物固溶体纳米晶体合成的化学途径
- 批准号:
2239441 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
High-pressure synthesis of novel perovskite-type transition metal oxides assisted by first-principles calculations
第一性原理计算辅助高压合成新型钙钛矿型过渡金属氧化物
- 批准号:
22KJ0904 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Enantioselective Reactions with Amide Electrophiles Utilizing Transition-Metal Catalysis
利用过渡金属催化与酰胺亲电子试剂进行对映选择性反应
- 批准号:
10607332 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别: