生物合成纳米银与商用纳米银制备生活污水消毒过滤器的比较研究gydF4y2Ba

目的gydF4y2Ba

纳米颗粒的生物合成是一种环保的过程，被认为是纳米技术最重要的方面之一。银纳米粒子(Ag NPs)具有较高的表面积体积比，具有较好的杀菌活性。在本文中，gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2Ba采用sp. U13 (KP109813)生物合成纳米银(Ag NPs)构建废水消毒过滤器。gydF4y2Ba

方法gydF4y2Ba

对生物合成的纳米银和市售油墨纳米银进行了表征，并比较了两者对废水的消毒效果。采用x射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)和紫外可见光谱(UV-visible spectroscopy)对两种纳米银的结构、形状和尺寸进行了表征。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

结果表明，生物合成的Ag NPs和油墨Ag NPs分散良好，呈球形，粒径分别为5 ~ 37 nm和2 ~ 26 nm。为了检验消毒能力，Ag NPs被装载在泡沫和石灰石两种基质上，并装入接收生活废水的玻璃柱中。结果表明，与泡沫相比，Ag NPs附着在石灰石上杀灭100%的大肠菌群。与对照柱(不含银)相比，碎石柱和泡沫柱中大肠菌群总量分别仅减少了50%和10%。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

这项工作的结论是，底物的类型控制了负载在其上的Ag NPs的数量，从而控制了消毒过程。生物合成纳米银与油墨纳米银在废水消毒方面无显著差异。在石灰石滤料中加入200 mg/l Ag NPs，接触时间为150 min，可完全根除大肠菌群。gydF4y2Ba

纳米技术是一项新兴和快速发展的技术。目前，市场上有大量基于纳米技术的产品。纳米材料是一种天然的、偶然的或人造的材料，具有颗粒，处于未结合状态或作为一个集合体或作为一个凝聚体，其中一个或多个外部尺寸在1-100纳米的尺寸范围内(Bondarenko等。gydF4y2Ba2013gydF4y2Ba)．纳米材料的使用在能源、健康和环境等广泛应用领域得到了扩展。gydF4y2Ba

在所有人造纳米材料中，纳米银的应用最为广泛。银纳米粒子(Ag NPs)具有独特的物理化学性质(Elechiguerra等。gydF4y2Ba2005gydF4y2Ba)，开辟了广泛的应用领域，其中之一是水净化(Bielefeldt等。gydF4y2Ba2009gydF4y2Ba)．主要用于去除三大污染物，包括农药、重金属和微生物(Que etal。gydF4y2Ba2018gydF4y2Ba)．Ag NPs被认为是优良的抗菌剂;它们可以作为水处理系统的替代消毒剂(Elechiguerra et al。gydF4y2Ba2005gydF4y2Ba；赛义德等人。gydF4y2Ba2018gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

纳米颗粒的制备和表征已经报道了多种合成工艺。物理方法成本高昂，化学方法大多有毒(Parisa et al。gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba)．通过植物和微生物的生物方法是有前途的绿色替代方法(Jannathul和LalithagydF4y2Ba2015gydF4y2Ba；Benakashania等人。gydF4y2Ba2016gydF4y2Ba；Erico等人。gydF4y2Ba2016gydF4y2Ba；Bakhtiari-Sardari等人。gydF4y2Ba2020gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

放线菌是革兰氏阳性丝状细菌，GC含量高。它被用于纳米技术，因为其独特的能力，以产生各种生物活性成分和高蛋白含量，以产生纳米颗粒在细胞内和细胞外(Gahlawat和ChoudhurygydF4y2Ba2019gydF4y2Ba)．一些研究证明gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2Ba可以通过与菌丝体直接接触合成Ag NPs (Tsibakhashvili等。gydF4y2Ba2011gydF4y2Ba)，无细胞代谢物(Vidhyashree et al.;gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba；阿布扎比等。gydF4y2Ba2019gydF4y2Ba；Bakhtiari-Sardari等人。gydF4y2Ba2020gydF4y2Ba)，或部分纯化的代谢物(阿布- dobara et al.;gydF4y2Ba2017gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

气候变化、人口增长、工业化和城市化的多重压力导致淡水资源的可用性下降(Sun et al。gydF4y2Ba2016gydF4y2Ba)．据世界卫生组织(世卫组织)统计，每年有150多万儿童死于卫生条件差(世卫组织(世界卫生组织))。gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba)．水资源中的废水排放是病原体的主要来源。废水的安全管理可以产生多重效益;在这种情况下，真正需要更有效和更强大的废水处理技术(Ferroudj等。gydF4y2Ba2013gydF4y2Ba)．氯化被广泛用于消毒污水流出物，但副产品如有毒的有机卤素可能产生(Chu等。gydF4y2Ba2016gydF4y2Ba)．臭氧需要使用复杂的设备，而紫外线照射后细菌可能再生(Wang et al。gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

理想的消毒剂应在短时间内具有广泛的抗菌谱，不产生有害副产物，能耗低，操作方便，易于储存，不得有腐蚀性，并能安全处置。纳米颗粒形式的银能更有效地释放银离子，由于其高表面积与体积比，具有更好的杀菌活性(Duran等。gydF4y2Ba2010gydF4y2Ba)．研究人员将Ag NPs沉积在不同的固体材料上，用于污水处理，如沙子(Mahmood et al。gydF4y2Ba1993gydF4y2Ba)、沸石(Matsumura et al.;gydF4y2Ba2003gydF4y2Ba)、玻璃纤维(Nangmenyi et al.)gydF4y2Ba2009gydF4y2Ba)、二氧化硅微珠(Quang et al.;gydF4y2Ba2011gydF4y2Ba)、棉、羊毛和尼龙织物(Pasricha et al。gydF4y2Ba2012gydF4y2Ba)、树脂珠(Mthombenia et al.;gydF4y2Ba2012gydF4y2Ba)、活性炭(Altintig et al.;gydF4y2Ba2016gydF4y2Ba)，泡沫(Altintig等。gydF4y2Ba2016gydF4y2Ba)和磁性生物炭/聚(多巴胺)复合材料(Li et al。gydF4y2Ba2019gydF4y2Ba)．这些报告表明，底物的类型控制了负载在其上的Ag NPs的数量，从而控制了消毒过程。由国际标准化组织(ISO)设立的纳米技术领域技术委员会(TC 299)发布了与纳米技术抗菌应用银纳米颗粒特性规范和相关测量方法规范相关的标准和指南(ISO/TS 20660:2019)。gydF4y2Ba

本研究旨在设计一种具有成本效益的废水消毒过滤器，该过滤器采用放线菌菌株生物合成的纳米银，并与市售纳米银进行比较，研究其特性和消毒性能。gydF4y2Ba

Ag NPs的生物合成gydF4y2Ba

从埃及西奈Um Bogma村采集的砂岩中分离出6株本地放线菌(Abdulla et al.;gydF4y2Ba2018gydF4y2Ba)，筛选Ag NPs的合成。它们已记录在GenBank中，并有登录号;他们是gydF4y2BaActinobacteriumgydF4y2BaU12 (KP109814),gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2BaU13 (KP109813)，gydF4y2Ba链霉菌属atrovirensgydF4y2Ba19 (KP109811),gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2Basp. U30 (KP109810)，gydF4y2Ba链霉菌属humidusgydF4y2BaUA9 (KP109809)和放线菌UA15 (KP109812)。表型上，6株菌株在ISP4培养基上产生气生菌丝，颜色分别为橄榄色、灰色和白色;此外，它们的底物菌丝体颜色也有所不同。将试验菌株的孢子悬液接种到淀粉酪蛋白肉汤中，在28°C下以100 rpm的速度连续搅拌3天。通过离心收集生物量，然后用蒸馏水冲洗两次。洗过的小球在无菌自来水中重新悬浮。为了确定干重，将混悬液离心并在60°C下干燥一夜至恒定重量。每株25毫克干重当量用去离子水冲洗两次，再悬于100毫升25毫克银中gydF4y2Ba^+gydF4y2Ba/l(作为银号gydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba）;pH值调整为7。筛选Ag NPs的生物合成实验是在28℃过夜，110 rpm震动下进行的;棕色的发展被认为是积极的结果。停学问题被留下来解决;紫外-可见扫描证实了无生物量上清中Ag NPs的形成。gydF4y2Ba

链霉菌属gydF4y2Basp. U13 (KP109813)被选为活性最强的分离株。研究了用不同的银合成银NPsgydF4y2Ba^+gydF4y2Ba浓度(25、50、75和100 mg/l)和不同的生物量重量(20、40、60、80和100 mg干重当量)，在pH值7下在28°C下孵育过夜。与市售油墨Ag NPs相比，选择了生物合成Ag NPs的最佳条件进行表征并用于废水消毒实验(Sayed et al。gydF4y2Ba2018gydF4y2Ba)．商业油墨Ag NPs来自Metalon;它在水溶液中分散良好，经旋盖剂的稳定，适用于电子元件的喷墨印刷。Ag NPs油墨的稳定性和均匀性是与生物合成Ag NPs进行比较的原因。gydF4y2Ba

Ag NPs的表征gydF4y2Ba

采用不同的技术研究了生物合成的银纳米粒子和市售银纳米粒子油墨的纳米特性。用紫外-可见分光光度计(Shimadzu, UV3101PC, Japan)在室温下确认溶液中Ag NPs的形成。吸收光谱记录在300 ~ 700 nm范围内，间隔1 nm。x射线衍射分析(XRD)采用衍射仪(D8 Advance, Bruker, Germany)， Cu-Kα (gydF4y2BaλgydF4y2Ba= 1.542 Å)在室温下运行于45kv和40ma。分析在10 ~ 80°的广角范围内进行，步长为0.02°。采用傅立叶变换红外光谱仪(FT/IR-4100型a, JASCO, Japan)对Ag NPs的化学结构进行了研究。测量的波数范围从4000到450厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}分辨率为0.96厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}．采用高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM, JEOL JEM 2100, Japan)在200 kV加速电压下测定Ag NPs的大小和形状。通过将Ag NPs悬浮液滴在铜网格上，并在室温下干燥制备TEM样品。gydF4y2Ba

污水消毒实验gydF4y2Ba

从埃及伊斯梅利亚的Sarabium污水处理厂收集预氯化阶段的生活废水样品，并在采样当天使用。通过检测总大肠菌群来评价消毒效果;在消毒前取一个子样本进行初始计数。总大肠菌群在Endobase培养基(Lab M-England)上培养，使用倒板技术进行连续稀释，然后在37°C下孵育24小时。稀释液为生理盐水，稀释系数为10gydF4y2Ba^{−3gydF4y2Ba}和10gydF4y2Ba^{−4gydF4y2Ba}初始计数和10gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}和10gydF4y2Ba^{−2gydF4y2Ba}用于控制柱样品。值得注意的是，大肠菌群的培养是直接从装载Ag NPs的柱中进行的，没有稀释。gydF4y2Ba

银纳米颗粒在基材上的涂层gydF4y2Ba

选择泡沫和石灰石两种底物作为载体。选择这两种基材是由于它们的高表面积、低成本和可用性以及性质上的差异。泡沫是人造的，而石灰石是天然的。将直径为6-8毫米的每片240克基材用蒸馏水摇洗两次，摇30分钟。将洗净的基材在摇床上浸泡在浓度为400毫克/升的Ag NPs(250毫升)悬浊液中，在黑暗中浸泡24小时，然后取出，放在黑暗干净的地方晾干。每个涂覆的基板(240克)被用来填充一个玻璃柱(直径4厘米，高23厘米)，用蒸馏水清洗柱两次以去除未结合的颗粒。为了确保Ag NPs与检测底材的结合，使用原子吸收光谱(PerkinElmer)测量了涂层和洗涤后的残留Ag NPs的浓度。gydF4y2Ba

列实验gydF4y2Ba

总共150毫升的生活废水被倒入每个填充柱和对照柱(有底物不含Ag NPs的柱);这些列是重复进行的。6 h后取样品评价消毒能力，原子吸收光谱法测定银放电。gydF4y2Ba

不同条件的柱状实验gydF4y2Ba

选择石灰石作为基质，进行不同消毒条件的试验。这些条件是消毒方式、纳米颗粒浓度和纳米银类型(生物合成的与商业油墨Ag NPs相比)。对消毒过程进行了两种模式的测试，连续流动模式和静态模式。在连续流动模式下，废水以2ml /min的流速从水库流向柱。在静态模式下，将废水保留在柱中，每30分钟定期取样一次。为了评估不同浓度的生物合成Ag NPs对消毒过程的影响，在静态模式下建立另一组柱，使用浓度为200 mg/l的Ag NPs覆盖砾石。gydF4y2Ba

选择油墨银纳米粒子作为常用的合成银纳米粒子，比较了生物合成银纳米粒子与市售银纳米粒子的消毒效果。将生物合成的Ag NPs和浓度为200 mg/l的油墨Ag NPs用于覆盖砾石并组装柱(图2)。gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)，消毒过程采用静态模式进行评价。gydF4y2Ba

Ag NPs的生物合成gydF4y2Ba

溶液颜色由无色变为棕色，可见Ag NPs的形成。gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2Basp. U13显示了溶液颜色的变化(图。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)，其余菌株只有生物量颜色变为灰褐色，溶液颜色略有变化。300 ~ 700 nm的紫外-可见扫描证实了Ag NPs的细胞外形成。紫外-可见光谱(图;gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba)的吸光度增加，仅在434 nm处出现一个峰gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2BaU13 sp。几项研究证明，一些菌株gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2Ba合成Ag NPs (Vidhyashree et al.;gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba；about - dobara等人。gydF4y2Ba2017gydF4y2Ba；阿布扎比等。gydF4y2Ba2019gydF4y2Ba；Bakhtiari-Sardari等人。gydF4y2Ba2020gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

链霉菌属gydF4y2Ba菌株可以在细胞内和细胞外合成Ag NPs。虽然其余测试菌株的生物量颜色发生了变化，表明细胞内生物合成，但只有细胞外Ag NPs被表征。细胞内Ag NPs的提取需要使用合适的洗涤剂或超声波处理。从经济上讲，细胞外合成Ag NPs是大规模生产的首选方法，因为它便宜、简单、易于纯化。gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2BaAgNO的还原机制gydF4y2Ba_3.gydF4y2BaAg NPs并没有被完全识别。Ag NPs可以通过与菌丝体直接接触来合成(Tsibakhashvili等。gydF4y2Ba2011gydF4y2Ba)，无细胞代谢物(Vidhyashree et al.;gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba；阿布扎比等。gydF4y2Ba2019gydF4y2Ba；Bakhtiari-Sardari等人。gydF4y2Ba2020gydF4y2Ba)，或部分纯化的代谢物(阿布- dobara et al.;gydF4y2Ba2017gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

UV-Vis扫描结果反映了Ag NPs表征的差异以及数量的差异。结果表明，提高AggydF4y2Ba^+gydF4y2Ba浓度增加产生的Ag NPs的数量，如图所示。gydF4y2Ba4gydF4y2Baa、c.溶液颜色变深，分光光度扫描吸光度增大。使用100毫克银gydF4y2Ba^+gydF4y2Ba/l(相当于1mm AgNOgydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba)，其Ag NPs浓度最高，如图扫描曲线高度所示(图;gydF4y2Ba4gydF4y2Baa).达达等(gydF4y2Ba2018gydF4y2Ba)报道了AgNO最适宜的浓度gydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba为1mm，获得较好的表面等离子体共振。Wagi和Ahmed (gydF4y2Ba2020gydF4y2Ba)发现AgNO导致Ag NPs增加gydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba并不是每一种菌株都有增加，不同物种之间也有所不同。gydF4y2Ba

增加生物量质量也会通过增加产生的Ag NPs数量来影响合成过程(图。gydF4y2Ba4gydF4y2Bab)，但当生物量增加到100 mg(干重当量)时，所产生的Ag NPs呈灰色，并迅速沉淀。结果表明，Ag NPs的最佳合成条件为100 mg AggydF4y2Ba^+gydF4y2Ba/l和80毫克干重当量。选择这些条件合成Ag NPs进行表征并用于废水消毒实验。gydF4y2Ba

Ag NPs的表征gydF4y2Ba

紫外可见光谱gydF4y2Ba

可见光区的吸收带是纳米银的主要特征。Ag NPs的光学吸收光谱由表面等离子体带主导，其红端或蓝端移动取决于粒子的大小、形状和聚集(Lufsyi等。gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba)．数字gydF4y2Ba5gydF4y2BaA表明，成功生物合成的银纳米颗粒呈浅棕色，其表面等离子体元吸收带在可见区域最大为434 nm。在无花果。gydF4y2Ba5gydF4y2Bab，由于Ag NPs与光波共振的组合振动，在可见范围内观察到最大约414 nm的商业合成银纳米颗粒(墨水纳米银)具有深棕色(Dubey等。gydF4y2Ba2010gydF4y2Ba)．吸收光谱曲线的宽度是纳米颗粒大小的一个很好的证据，Ag NPs的两个观察到的吸收带表明了球形或大致球形颗粒的存在(Guzmán等。gydF4y2Ba2008gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

x射线衍射研究(XRD)gydF4y2Ba

生物上和市售的合成银纳米颗粒的XRD谱记录在20 ~ 80°(2θ)范围内，步长0.04°，每步长2 s。采用移液管将Ag NPs溶液滴在玻片上，得到均匀的薄膜，制备XRD分析样品。生物合成Ag NPs样品的XRD图谱如图所示。gydF4y2Ba5gydF4y2Bac. XRD图谱显示Ag NPs的布拉格衍射峰分别在38.16°、45.04°和64.75°，分别对应于面心立方晶格的(111)、(200)和(220)面。另一个峰出现在32.78°，可能是生物有机相(Sathiya和Akilandeswari)的结晶gydF4y2Ba2014gydF4y2Ba；塞尔维等人。gydF4y2Ba2016gydF4y2Ba)．这些结果与先前文献(Phanjom和Ahmed)中报道的结果一致gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba；瓦苏代瓦等人。gydF4y2Ba2018gydF4y2Ba)．数字gydF4y2Ba5gydF4y2Bad表明，商业上可合成的Ag NPs(油墨纳米银)被发现是无定形的。这些结果与之前的报道(Harajyoti和Ahmed)一致gydF4y2Ba2011gydF4y2Ba；赛义德等人。gydF4y2Ba2018gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

傅里叶变换-红外光谱分析gydF4y2Ba

对生物合成和市售的Ag NPs进行了FTIR分析。生物合成的Ag NPs在3449.06、2092.39、1637.27、1460.81、1259.29和1161.9处有吸收峰，由透射率%可见。gydF4y2Ba5gydF4y2Bae.这些吸收峰对应的官能团为蛋白质酰胺基的O - h拉伸、C=O拉伸、C=O拉伸、蛋白质的氨基和氨基-甲基拉伸、C - O - C拉伸、C - O拉伸(Phanjom和AhmedgydF4y2Ba2015gydF4y2Ba；瓦苏代瓦等人。gydF4y2Ba2018gydF4y2Ba)．尖锐的吸收嘴在1637.27厘米gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}表明蛋白质与生物合成的Ag NPs相互作用，而不影响其与Ag反应时的二级结构gydF4y2Ba^+gydF4y2Ba离子或与Ag NPs结合后(Fayaz等。gydF4y2Ba2010gydF4y2Ba)．红外光谱分析证实了蛋白质作为盖帽剂的存在，以防止纳米颗粒的团聚，并提供了介质的稳定性(Sathyavathi等。gydF4y2Ba2010gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

商业上可用的Ag NPs(油墨纳米银)的红外光谱如图所示。gydF4y2Ba5gydF4y2Baf.在3470.28、2096.24、1639.2、1436.71、1163.83、1114.65、1039.44 cm处有7个峰gydF4y2Ba^{−1gydF4y2Ba}分别为O-H, C≡C, C=C, N-H, C - o, C - o和C - n拉伸振动模式。在之前的文献中也报道了相同的结果(Preetha et al。gydF4y2Ba2013gydF4y2Ba；Kumari等人。gydF4y2Ba2016gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

高分辨率透射电镜(HR-TEM)gydF4y2Ba

ISO 21363:2020(纳米技术-通过透射电子显微镜测量颗粒大小和形状分布)最近由国际标准化组织(ISO)发布，用于研究纳米颗粒的形态。利用红外透射电镜(HR-TEM)测定了两种银纳米颗粒样品的尺寸和形状。通过将Ag NPs溶液滴入微铜网格制备样品。图中TEM图像gydF4y2Ba5gydF4y2Bag和h表明，生物合成的银纳米粒子和商业银纳米粒子(油墨纳米银)分散良好，呈球形。生物合成的Ag NPs的尺寸在5 ~ 37 nm之间，平均直径为22.75±10.88 nm;油墨Ag NPs的尺寸在2 ~ 26 nm之间，平均直径为16.523±7.792 nm。gydF4y2Ba

污水消毒实验gydF4y2Ba

值得注意的是，所使用的底物对Ag NPs具有不同的结合能力。底物的类型控制了负载在其上的Ag NPs的数量，从而控制了消毒过程。采用原子吸收法测定镀膜后Ag NPs的残留浓度，从而计算出镀膜后Ag NPs的残留百分比。碎石和泡沫涂层后的比例分别为8.8和21.2%。Pasricha等人先前的工作(gydF4y2Ba2012gydF4y2Ba)报告说，棉织物比羊毛和尼龙织物更容易与Ag NPs结合。图中显示了使用两种负载Ag NPs和不负载Ag NPs的测试底物进行柱实验后总大肠菌群数量的减少。gydF4y2Ba6gydF4y2Baa.结果显示，暴露6 h后，对照柱(不含银)中总大肠菌群的平均还原率在碎石柱和泡沫柱中分别为50%和10%。在装载Ag NPs的砾石柱中，大肠菌群总计数的平均减少百分比为100%，而在Ag NPs泡沫柱中，大肠菌群总计数的平均减少百分比为50%。石灰石碎石柱的银排放量小于0.01 mg/l，低于排入水环境的标准(埃及液体废物排放标准，gydF4y2Ba2015gydF4y2Ba)．这一结果可能是由于Ag NPs是稳定的，并保持在零价状态(Pasricha et al。gydF4y2Ba2012gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

穆斯塔法(gydF4y2Ba2017gydF4y2Ba)去除41 × 10的98.5%gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba用1118.6 mg/l Ag NPs预浸泡的泡沫制备24 h后的CFU总大肠菌群/100 ml。在他的实验中，泡沫去除了25 × 10的50%gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba这可能是由于Ag NPs负载较低和接触时间较长所致。朋友等人(gydF4y2Ba2022gydF4y2Ba)在玻璃和聚丙烯基板上镀膜Ag NPs;效率对抗gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba镀膜玻璃和聚丙烯分别为72.5%和83.75%。石灰石砾石是一种高度多孔的基质，用于废水处理过程(Fahim等。gydF4y2Ba2019gydF4y2Ba；El-Shahawy等人。gydF4y2Ba2020gydF4y2Ba)．待消毒细菌的吸附依赖于细胞和颗粒表面的静电吸引和电荷(Stevik et al。gydF4y2Ba2004gydF4y2Ba)．由于石灰石的结合和消毒效率高于泡沫，因此选择石灰石进行不同消毒条件的试验。如图所示。gydF4y2Ba6gydF4y2BaB，连续流动模式或静态模式6 h后，大肠菌群总数减少百分比为100%。连续流动模式以2 ml/min进行;Mthombenia等(gydF4y2Ba2012gydF4y2Ba)还发现2 ml/min是最有效的流速。gydF4y2Ba

消毒系统的效率取决于不同的参数;其中之一是消毒剂的浓度。Ag NPs浓度的增加确保了完整的消毒过程(Mpenyana-Monyatsi等。gydF4y2Ba2012gydF4y2Ba；穆斯塔法gydF4y2Ba2017gydF4y2Ba）;另一方面，一定会提高成本，增加排银量。因此，使用较低但有效的Ag NPs涂层衬底将降低成本。结果表明，半小时后，两种测试浓度(200和400 mg/l)消除了大约50%的初始总大肠菌群计数。随着时间的推移，浓度为400mg /l的色谱柱比浓度为200mg /l的色谱柱减少的数量更多;然而，两种浓度均在150分钟后消除了总大肠菌群(图。gydF4y2Ba7gydF4y2Ba)．两种浓度所有测试时间的标准差均为±1 ~±3。根据这一结果，在消毒过程中，载入200 mg/l生物合成Ag NPs的砾石柱被认为是更有效的选择。gydF4y2Ba

Ag NPs在特定领域的效率取决于其特性。生物合成过程中产生了形状和大小均不均匀的Ag NPs悬浮液。商业Ag NPs在形状和大小上更为均匀。测定了生物合成和商业Ag NPs的效率。两种Ag NPs的所有测试时间的标准偏差为±1 ~±3。90分钟后，减少百分比没有差异，150分钟后，两者都消除了总大肠菌群(图。gydF4y2Ba8gydF4y2Ba)．gydF4y2Ba

综上所述，我们采用一种简单、无毒、环保的方法来生物合成纳米银gydF4y2Ba链霉菌属gydF4y2BaU13 (KP109813)。研究了生物合成银纳米粒子和商业银纳米粒子(油墨纳米银)在废水消毒中的纳米学特性。由于纳米银的表面积大，我们选择了两种基质，泡沫和石灰石。底物的类型控制了负载在其上的Ag NPs的数量，从而控制了消毒过程。石灰石是一种多孔的基质，与泡沫相比具有更高的Ag NPs结合效率。结果表明，使用生物合成的Ag NPs与使用市售Ag NPs在减少废水中的细菌污染方面没有显著性差异。采用200 mg/l Ag NPs处理接触时间为150 min的覆层石灰石，去除废水中的大肠菌群。gydF4y2Ba

本研究中使用和/或分析的数据集可根据合理要求从通讯作者处获得。gydF4y2Ba

不适用。gydF4y2Ba

本研究由科技发展基金(STDF)资助，青年研究员资助协议编号33466。gydF4y2Ba

作者及隶属关系gydF4y2Ba

1. 埃及伊斯梅利亚苏伊士运河大学理学院植物学和微生物学系gydF4y2Ba

   Heba S. Taher, Asmaa Loutfi & Hesham AbdullagydF4y2Ba

2. 埃及吉萨国家标准研究所纳米计量学和纳米技术实验室gydF4y2Ba

   拉赛义德gydF4y2Ba

贡献gydF4y2Ba

作者们阅读并批准了最终的手稿。HT、筛选、合成、消毒实验及稿件撰写;对银纳米粒子进行了表征，提供了商业油墨银纳米粒子，并撰写了原稿、合成和消毒实验。医管局审稿组组长兼研究组长。gydF4y2Ba

相应的作者gydF4y2Ba

对应到gydF4y2BaHeba S. TahergydF4y2Ba．gydF4y2Ba

伦理批准并同意参与gydF4y2Ba

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