[发明专利]一种吸附纳米硒的海绵及其生物制备与应用

说明书

本发明公开了一种吸附纳米硒的海绵及其生物制备与应用，方法为：将柠檬酸杆菌接种至生长培养基，30℃、130rpm恒温振荡培养至OD600值为1.0‑1.5，30℃、130rpm恒温振荡培养24h，获得培养液a；再将盐酸多巴胺分散于去离子水中，搅拌均匀，用恒温磁力搅拌器搅拌反应6个小时；再加入海绵后用恒温磁力搅拌器搅拌吸附1个小时后，将已吸附聚多巴胺的海绵取出，在设置温度为70℃的烘箱中烘干灭菌，干燥后，移至超净工作台内，用紫外线照射1小时，待冷却至室温后，再将海绵转移到三角瓶内，30℃、130rpm恒温振荡培养6h。再加入亚硒酸钠，30℃、130rpm恒温振荡培养48h得到纳米硒负载海绵；本发明方法是国内外首次应用吸附生物法制备吸附纳米硒的海绵，该方法除汞效率高，节约成本。

技术领域

本发明涉及一种吸附纳米硒海绵的生物制备方法及其应用及其在去除大气中汞蒸气的应用。

背景技术

汞(Hg，又称水银)，是剧毒元素，对人体危害巨大。史上著名的日本水俣病事件就是因为Hg中毒造成的。因此Hg成为优先控制的剧毒污染物。

Hg被广泛应用于各行各业，如化学工业，电器工业，冶金铸造，医疗行业，军事工业等行业。在许多涉Hg行业车间，Hg蒸气浓度很高，现今还缺乏有效的方法减少涉汞行业车间往大气中排放汞蒸气，不可避免地产生汞蒸气污染，严重危害了大气环境和人类健康。

因此，迫切需要研发新型吸附剂以高效、长期稳定地减少高汞车间中的Hg蒸气排放，保护大气环境和人类健康。

硒(Se)与Hg有超强的亲和力，相互反应可以形成溶解度极低的HgSe，因此Se也被用来修复环境中的Hg污染。同样的Se可望高效的吸收大气中存在的气态汞。

本发明拟基于Se与Hg的超强亲和力，应用以海绵为载体的纳米Se附于排气管内部来减少汞蒸气的排放，以减少汞蒸气对大气的污染和对人类健康的侵害。

发明内容

本发明目的是提供一种吸附纳米硒的海绵及其生物制备方法及其在吸附汞蒸气中的应用。

本发明采用的技术方案：

一种负载纳米硒的海绵，所述负载纳米硒的海绵按以下方法制备：

(1)将盐酸多巴胺分散于去离子水中，搅拌均匀，再用NaOH溶液调节PH为8.5，恒温磁力搅拌反应完全，得到聚多巴胺水溶液，期间反应液由无色变为棕色再变为黑色；在得到所述的聚多巴胺水溶液后，加入海绵后恒温磁力搅拌吸附反应完全，反应液由黑色变为棕色得到吸附聚多巴胺的海绵；所述盐酸多巴胺用量以所述去离子水体积计为0.32-3.2g/L；所述海绵用量与聚多巴胺水溶液体积计为0.1dm3/L-1.0dm3/L；

(2)将步骤(1)中吸附聚多巴胺的海绵取出，在温度50-70℃下烘干灭菌，干燥后，移至超净工作台内，用紫外线照射1-2小时，冷却至室温后，移到含有培养液a的容器内，20-30℃，100-130rpm恒温振荡培养6-12h；再加入亚硒酸钠，20-30℃，100-130rpm恒温振荡培养24-48h；静置后在三角瓶内可明显看到海绵表面有红色固体颗粒生成，即为纳米硒负载海绵；所述亚硒酸钠加入量以所述的培养液a体积计为1-20mM；所述海绵体积与培养液体积计为0.1dm³/L-1.0dm³/L；

所述培养液a通过以下方法制得：将柠檬酸杆菌接种至生长培养基中，20-30℃，100-130rpm下恒温振荡培养至OD600值为1.0-1.5，接着20-30℃，100-130rpm恒温振荡继续培养12-24h，获得培养液a；所述的生长培养基的质量浓度组成为：2-5g/L酵母浸粉、2-4g/L柠檬酸钠、0.05-0.3g/L氯化镁、1-2g/L磷酸氢二钾，溶剂为水；生长培养基的初始pH值自然。

进一步，本发明所述海绵为三聚氰胺-甲醛海绵、聚酯海绵或聚醚海绵。