[发明专利]一种以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法

权利要求书

1.一种以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征，包括以下步骤：

步骤1)将蚕均匀放置于玻璃平板上吐丝，待蚕吐丝完成后在玻璃平板上获得平面丝；

步骤2)构建纳米颗粒/丝素蛋白矿化溶液体系：在丝素蛋白溶液中依次加入CaCl₂和Na₂HPO₄，调溶液pH为9.5，持续反应18-24h，获得羟基磷灰石/丝素复合溶液，作为平面丝处理第一层溶液；

步骤3)构建二氧化硅/丝素蛋白矿化溶液体系：在丝素蛋白溶液中加入氨丙基三乙氧基硅烷，剧烈搅拌，4℃反应10-15min，滴入硅酸四乙酯，4℃反应20min，转移至室温静置过夜，获得二氧化硅/丝素蛋白复合溶液，作为平面丝处理第二层溶液；

步骤4)将步骤(1)平面丝浸泡于HAp/SF矿化液中15-30min，取出后沥水晾干，重复浸泡-晾干操作3～5次；

步骤5)将步骤(5)处理后获得的平面丝浸泡于SiO₂/SF矿化液中15-30min，取出后沥水晾干，重复浸泡-晾干操作3～5次；

步骤6)平面丝经步骤(4)和步骤(5)的表面逐层处理后，获得具有多层结构且用于污水处理的生物膜。

2.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中的平面丝厚度为0.1-1mm。

3.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中CaCl₂的浓度为15-20mmol/L，Na₂HPO₄的浓度为10-12mmol/L。

4.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中氨丙基三乙氧基硅烷在溶液中的体积百分比浓度为0.05％-0.5％，所述硅酸四乙酯在溶液中的体积百分比浓度为0.2％-2％。

5.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)和步骤3)中丝素蛋白溶液的质量百分比浓度为0.1％-2％。

6.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)和步骤3)中的丝素蛋白溶液由家蚕丝胶蛋白、柞蚕丝素丝胶蛋白或淀粉、纤维素类水溶性高分子溶液代替。

7.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2)的羟基磷灰石/丝素复合溶液中的羟基磷灰石由碳酸钙代替。

8.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3)的二氧化硅/丝素蛋白矿化溶液中的二氧化硅由二氧化锰纳米颗粒或有机金属框架代替。

9.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，通过循环步骤5)-步骤6)，以获取多层结构的生物膜。

10.根据权利要求1所述的以家蚕平面丝为基底构建多层复式结构水处理生物膜的制备方法，其特征在于，所述污水处理包括处理含重金属离子、染料、有机酚的污水处理。