黏土矿物与微生物相互作用的红外光谱研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

（一）课题的意义：黏土矿物具有较强的吸附性、离子交换性和膨胀性，对水体中各种类型的污染物有良好的吸附性能，并使土壤有一定的自净作用。

黏土矿物与微生物间的相互作用在土壤污染物转化与降解、团聚体形成、矿物风化及病原菌运移等诸多过程起着关键作用。

红外光谱研究与传统的微生物分类、鉴别方法相比具有测量精度高、速度快、分辨率高、准确度高的优点。

2. 研究的基本内容和问题

本实验需要解决的关键问题是如何精确地通过黏土吸附的不同有机酸待测溶液的红外光谱图定量测定待测溶液中有机酸的含量。

如何确保待测溶液中的有机酸被黏土载体完全吸附，如何确定使用的黏土载体的数量，以及如何避免实验处理造成有机酸的挥发对实验定量测定结果的影响。

本实验希望研制出一种高效、简便、直观地测定待测物中有机酸含量的科学方法，以替代传统的高效液相色谱测定有机酸的技术。

3. 研究的方法与方案

（一）研究方法：1. 分子的每一种运动状态都具有一定能量，当红外光与物质分子有选择性地相互作用时，分子就吸收或发射一定频率的红外光。

振动能级的吸收对应于中红外。

傅立叶变换红外光谱仪就是记录这种吸收光谱的仪器，得到的是以等间隔波数为横坐标、吸光度为纵坐标表示的谱图，即是红外光谱图。

4. 研究创新点

特色或创新之处：（1）传统的微生物分类及鉴别方法是应用显微镜法、生化法、生理学法及其相结合的方法。

这些方法虽然有效，但操作复杂、费时费力，有时结果的准确度也不十分理想，更重要的是这些方法难以实现自动化及计算机化。

（2）傅里叶变换红外光谱（ftir）分辨率高，不仅可以反映微生物细胞壁、细胞膜、细胞质甚至细胞核中的蛋白质、多糖、脂质、核酸及其大分子、水分等混合成分的分子震动信息，而且能敏锐地探测分子基团及其周围环境的变化。

5. 研究计划与进展

（1）2018年3月上旬开始实验，完成实验材料的准备工作，培养好实验所需菌株。

3月下旬进行肠杆菌和真菌的溶解过程及机理研究。

（2）2018年4月上旬完成借助atr-ftir -黏土体系比较解磷细菌、真菌解磷过程中分泌有机酸的区别研究；中旬进行atr-ftir定量测定标准浓度的有机酸溶液的实验；4月下旬开始整理实验数据，分析实验结果。