Novel Gemini Cationic Surfactants: Thermodynamic,Antimicrobial Susceptibility,and Corrosion Inhibition Behavior against Acidithiobacillus ferrooxidans

The Egyptian oil and gas industry is suffering from severe metal corrosion problems, particularly microbial-induced corrosion. There is limited knowledge on the corrosion inhibition of carbon steels in the presence of an acidophilic, iron-oxidizing bacterial species Acidithiobacillus ferrooxidans. Therefore, in this study, novel Gemini cationic surfactants, in three forms depending on variation in alkyl chains of 8, 12, and 16 carbon atoms named FHPAO, FHPAD, and FHPAH, respectively, were synthesized and characterized by Fourier transform infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopy. The surface parameters and the thermodynamic of the synthesized surfactants were evaluated at three different temperatures, 20, 40, and 60 °C. The synthesized Gemini cationic surfactants were tested as broad-spectrum antimicrobial, antibacterial and anticandida agents. They evaluated as biocides and corrosion inhibitors against Acidithiobacillus ferrooxidans. FHPAD showed higher adsorption ability at the solution interface and higher affinity to construct micelles than FHPAO and FHPAH. Both adsorption and micellization processes were hydrophobic and temperature dependent. FHPAO, FHPAD and FHPAH exhibited wide-spectrum antimicrobial activities, and the highest activity and the lowest minimum bactericidal/fungicidal inhibitory concentrations were attributed to FHPAD. Furthermore, synthesized FHPAD demonstrated the highest metal corrosion inhibition efficiency of 95.5% at 5 mM in comparison to 87.5% and 81.7% for FHPAO and FHPAH, respectively. In conclusion, this study provides novel synthesized cationic surfactants with many applications in the oil and gas industry, such as broad-spectrum antimicrobial, biocides, and corrosion inhibitors for acidophilic, iron-oxidizing bacterial species Acidithiobacillus ferrooxidans.     

氧化铁硫杆菌的微波诱变及对低品位黄铜矿的生物浸出

研究微波辐照诱变氧化铁硫杆菌T.f菌以及浸出低品位黄铜矿的效果。结果表明,微波辐照能够引起浸矿细菌产生变异,提高菌种的活性。诱变菌比原始菌的活性提高了39.96%。T.f菌经微波处理,浸矿性能有明显提高。与T.f菌相比,诱变后的T.f菌对原生铜矿的浸出率提高了31.44%,对易浸的次生硫化铜矿浸出率从53.66%提高到74.97%,总铜浸出率从32.43%提高到56.58%,浸出终点比原始菌提前了5～10d。诱变后的T.f菌对以黄铜矿为主的多金属铜矿具有较好的浸出效果。     

生物浸出时细菌对铀矿石的适应性研究

以某铀矿石为菌浸对象,通过实验,观察了菌浸过程中细菌发育的状况以及体系中pH、Eh和Fe2 的变化规律,发现浸出液pH值、Fe2 的稳定下降以及Eh值的持续升高可以分别作为氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌适应铀矿石并良好发育的标志。     

高密度氧化亚铁钩端螺菌的培养研究

研究了氧化亚铁钩端螺菌(Leptospirillums ferrooxidans)发酵罐补料连续培养的最佳条件。结果表明:pH为1.2,接种量为33%(V/V),充气量为6 L/min,搅拌转速为450 r/min时,培养30 h后,用3 mL/min的速度补料,补料1 500 mL后,菌密度可达1.0×1010个/mL,高于文献报道。     

含砷硫化铜精矿的细菌浸出研究

细菌浸出金属因其投资小、成本低、污染轻，适合处理低品位和难处理矿石，已在次生硫化铜矿石提铜中作为首选工艺。介绍了我国某含砷低品位硫化铜矿浮选精矿的细菌浸出试验研究结果，通过选育优良浸矿菌种，可以高效地直接提取某铜精矿中的铜，铜浸出率达到85．52％。     

闪锌矿对氧化亚铁硫杆菌Fe2＋氧化活性的影响

研究闪锌矿对氧化亚铁硫杆菌Fe2 氧化活性的影响。结果表明，在30℃、pH2．0浸出条件下，9K介质中低矿浆浓度的闪锌矿精矿、原矿对氧化亚铁硫杆菌的Fe2 氧化活性有抑制作用，且随着矿浆浓度的增大而加剧。9K介质中石英矿浆浓度为0．25％和0．50％时，对细菌的Fe2 氧化速度无明显影响。而矿浆浓度达0．75％和1．0％时，则降低细菌的Fe2 氧化速度。     

硫杆菌的化学诱变及对低品位黄铜矿的浸出

用盐酸羟胺将氧化铁硫杆菌优势菌(T、f菌)化学诱变后对低品位黄铜矿进行细菌浸出，结果表明，盐酸羟胺化学诱变能够使T．f菌产生较明显的变异，能较好地提高菌种的活性和对低品位黄铜矿的牛物浸出性能。经盐酸羟胺化学诱变，T．f诱变菌的活性比原始T．f菌提高了57．4％，对黄铜矿的浸出率提高了11．5％，达到浸出终点的时间比原始T．f菌减少了5～10d。     

氧化亚铁硫杆菌的筛选及其特性研究

从广东云浮一硫铁矿的酸性废水中分离出一株氧化亚铁硫杆菌,对其菌落形态和细胞形态进行了初步的探讨,研究了温度、初始pH、Fe2+初始浓度、接种量对细菌氧化Fe2+的影响。试验结果表明,该菌在pH=2 0、温度30～35℃活性最强,同时加大接种量也可以缩短细菌的迟缓期,培养基中过高的Fe2+浓度对该菌生长起抑制作用。     

脱硫微生物氧化亚铁硫杆菌遗传特性的分子生物学试验

利用现代生物学研究方法和手段，对煤系与非煤系氧化亚铁硫杆菌的遗传特性进行了质粒抽提和琼脂糖凝胶电泳等分子生物学水平的基础性探索试验，对于质粒在硫杆菌中普遍存在的观点提出了质疑.研究结果表明，氧化亚铁硫杆菌对Fe²⁺，S等的氧化能力可能只是与拟核染色体DNA有关，而氧化亚铁硫杆菌的遗传物质就是拟核染色体DNA.     

煤矿酸性矿井水形成机理的研究进展

煤矿酸性矿井水是全球采矿业面临的最严重的环境问题之一。分析酸性矿井水的形成机理及其研究进展,并从化学和生化作用两方面来分别论述,详细地介绍氧化亚铁硫杆菌对黄铁矿的氧化作用,探讨当前研究中存在的问题和今后的发展方向。