[发明专利]一种基于硅藻土的用于固定多环芳烃降解菌的功能材料

说明书

技术领域

本发明属于环境污染治理技术的功能材料研发与制备领域，特别涉及一种基于硅藻土的用于固定多环芳烃降解菌的功能材料。

背景技术

固定化微生物技术是六十年代由生物化工中的固定化酶技术发展起来的生物技术，通过化学或物理的手段，将游离细胞定位于限定的空间区域，使其保持活性，可以反复利用。在七十年代后期，随着水污染的日益严重，该技术因其独特的优点而被应用于工业废水的生物处理，与传统的悬浮生物处理法相比，固定化微生物技术具有提高反应器内微生物细胞浓度、保持高效菌种、微生物密度高且流失少、反应速度快、耐毒害能力强、处理设备简单等优点，因此近年来一直是国内外学者研究的热点之一，同时也取得了令人鼓舞的研究成果。固定化微生物技术能否投入实用的关键之处在于固定化载体材料的选择，应用于微生物固定化的载体应具有抗微生物分解、机械强度高、传质性能好、对微生物无毒、性质稳定、价格低廉、寿命长等特性。目前所采用的固定化载体材料主要有：有机高分子载体、无机载体和复合载体三大类。有机高分子载体对微生物无毒、传质性能好，但强度低、易被微生物分解、寿命短。无机载体如多孔陶珠、钙基膨润土、高岭土、硅藻土、活性炭、多孔硅、多孔玻璃等，具有机械强度大、对微生物无毒性、不易被微生物分解、机械强度大、制作简单、耐酸碱、成本低、寿命长等特性，应用价值较大。但是它们同时具有密度大、实现流化的能效高、微生物的吸附有限并且容易脱落等缺点。因此需要对载体进行改性，从而改进载体的性能。

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类含有两个或两个以上苯环，以线状、角状或簇状排列的稠环型化合物，具有强烈的致癌作用、致畸作用和致突变作用。由于PAHs分子中存在共轭大π键电子体系，因此具有较高的稳定性，其光解作用和生物降解作用缓慢。固定多环芳烃降解菌是实现恢复PAHs污染环境的最有效手段之一，但是，目前还缺少用于固定多环芳烃降解菌的功能材料，因此，开发基于硅藻土的用于固定多环芳烃降解菌的功能材料，这对于治理和修复多环芳烃污染环境具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于硅藻土的用于固定多环芳烃降解菌的功能材料，其制备方法的具体步骤如下：

(1)向350mL质量百分比浓度为12％的碳酸钠溶液中加入44.38g硅藻土，混合均匀后过滤除去液体得到物质A，物质A经750mL质量百分比浓度为3％的磷酸二氢钠溶液洗涤后在105℃的干燥箱中放置120分钟，得到物质B；

(2)将12.64g壳聚糖加入到200mL去离子水中，在1000r/min条件下搅拌15分钟，得到混合液M；

(3)将3.66克N,N'-二甲基草酰胺和8mL环氧丙烷加入到混合液M中，在1000r/min条件下搅拌15分钟，得到混合液N；

(4)将物质B加入到混合液N中，在温度为35℃的摇床中摇动45分钟，过滤除去液体得到物质C，将物质C置于马弗炉中在515℃条件下焙烧90分钟，得到物质D；

(5)将8.6克苯甲酰胺肟、2.3克2,4-二羟基苯甲酰胺和1.8克4,4'-二甲基二苯胺加入到200mL乙腈中，在1000r/min条件下搅拌15分钟，得到混合液O；

(6)将物质D加入到混合液O中，在温度为35℃的摇床中摇动45分钟，过滤除去液体得到物质E，物质E经500mL去离子水洗涤后置于马弗炉中在515℃条件下焙烧90分钟，得到物质F；

(7)将12.5克3,5-二氯苯胺和14.9克2,6-二甲基苯胺加入到200mL无水乙醇中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液P；

(8)将5.3克硫脲和12.8克单宁酸加入到混合液P中，在1000r/min条件下搅拌15分钟，得到混合液Q；

(9)将物质F加入到混合液Q中，在温度为35℃的摇床中摇动45分钟，过滤除去液体得到物质G，物质G经500mL去离子水洗涤后置于马弗炉中在515℃条件下焙烧90分钟，得到的物质即为基于硅藻土的用于固定多环芳烃降解菌的功能材料。

本发明的有益效果是，制得的基于硅藻土的用于固定多环芳烃降解菌的功能材料具有机械强度高、传质性能好、性质稳定、寿命长等特点。

具体实施方式

本发明提供了一种基于硅藻土的用于固定多环芳烃降解菌的功能材料，下面通过一个实例来说明其实施过程。

实施例1.