[发明专利]一种生物催化制备石墨烯的方法

权利要求书

1.一种生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)将枯草芽孢杆菌B168活化，离心收集菌体，用M9简单培养基重悬；

(2)将步骤(1)中所得的枯草芽孢杆菌菌体与氧化石墨烯悬浮液混合，并加入电子介体维生素K₃的溶液，进行生物还原反应；

(3)将步骤(2)中经过生物还原反应的混合体系静置、离心后得到石墨烯，经清洗、沉淀，冷冻干燥后得到成品。

2.根据权利要求1所述的生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤(1)中，枯草芽孢杆菌B168的活化条件为：将菌种接种到固体培养基上，在37℃的恒温培养箱中活化12h，用接种环挑取单菌落于5mL液体培养基中，37℃、200rpm/min的恒温摇床培养12h；活化所用的固体培养基成分为：酵母膏5g/L，蛋白胨10g/L，NaCl10g/L，可溶性淀粉10g/L，琼脂粉18g/L；活化所用的液体培养基为：酵母膏5g/L，蛋白胨10g/L，NaCl10g/L，可溶性淀粉10g/L，溶剂为水。

3.根据权利要求1所述的生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的M9简单培养基成分为：Na₂HPO₄·7H₂O 12.8g/L，K₂HPO₄3g/L，NaCl0.5g/L，NH₄Cl1g/L，MgSO₄0.24g/L，CaCl₂0.0111g/L，葡萄糖4g/L，溶剂为水。

4.根据权利要求1或3所述的生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤(1)中，活化后的枯草芽孢杆菌B168用M9简单培养基清洗、重悬，控制菌体的OD₆₀₀＝0.2-1.0。

5.根据权利要求1所述的生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的氧化石墨烯悬浮液，溶剂为无菌水，溶质氧化石墨烯的浓度为2.5-10mg/mL；所述的氧化石墨烯悬浮液预先经过超声分散处理，超声时间为40-120min，超声温度为室温。

6.根据权利要求1所述的生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的维生素K₃的溶液，溶剂为无水乙醇、氯仿或四氯化碳；溶质维生素K₃的浓度为1-5mg/mL。

7.根据权利要求1所述的生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤(2)中，枯草芽孢杆菌菌体与氧化石墨烯悬浮液混合的体积比为1：10-20，电子介体维生素K₃的终浓度为1-5μg/mL。

8.根据权利要求1所述的生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤(2)中，生物还原反应的条件为：厌氧条件下培养0.5-10h，温度为25-37℃。

9.根据权利要求1所述的生物催化制备石墨烯的方法，其特征在于，步骤(3)中，离心方法为：离心转速8000-12000r/min，离心时间15-80min；清洗方法为：依次采用稀盐酸、乙醇和水反复清洗，其中稀盐酸的浓度为0.1-5mol/L，乙醇的体积百分浓度为70％～80％；冷冻干燥方法为：干燥温度为-20～-80℃，真空度≤160Pa，干燥时间为12-24h。