[发明专利]一种碳纳米管杂化微囊材料的制备方法和应用在审

专利信息
申请号: 202010496133.8 申请日: 2020-06-03
公开(公告)号: CN111575271A 公开(公告)日: 2020-08-25
发明(设计)人: 邓辅财;窦容妮;孙建腾;滕青;陈梅芹;谷金锋;牛显春;周海军 申请(专利权)人: 广东石油化工学院
主分类号: C12N11/14 分类号: C12N11/14;C12N11/10;C12N11/04;B09C1/10;C02F3/34;C12R1/01;C02F101/32
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 宫爱鹏
地址: 525000 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 纳米 管杂化微囊 材料 制备 方法 应用
【说明书】:

发明属于环境污染物生物处理技术领域,公开了一种碳纳米管杂化微囊材料的制备方法和应用,包括如下步骤:(1)将鞘脂单胞菌(Sphingomonas)GY2B在细菌培养液中培养得到菌液;所述菌株于2006年2月24日在中国典型培养物保藏中心保藏,编号为CCTCC M 206019;(2)用海藻酸钠和壳聚糖通过层层自组装将上述菌液及碳纳米管包埋于微囊中,制得碳纳米管杂化微囊材料。该材料对多环芳烃污染土壤具有超强修复能力,25天内可将菜园土壤中所含的高浓度(100mg/kg)多环芳烃菲去除90%左右。

技术领域

本发明属于环境污染物生物处理技术领域,具体涉及一种多环芳烃高效降解微囊材料的制备及其在废水生物处理和污染土壤修复中的应用。

背景技术

多环芳烃是环境中普遍存在的一类有机污染物,它通常是指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,具有生物积累性和环境持久性,并且有致癌、致畸、致突变(三致)作用,对自然界生物安全和人类健康构成巨大威胁。

环境中多环芳烃绝大多数积累于土壤中,可以通过农作物以生物链的形式传递,将其积累于人体内,造成人体的损伤。多环芳烃农田污染土壤修复,尤其是强化长期污染土壤的修复显得十分重要和迫切。

利用微生物处理法解决环境中的多环芳烃污染问题已被广泛接受,其优点在于效果好、费用低、二次污染少等,是一类低耗高效和环境安全的生物修复技术。然而,游离微生物在实际修复中因土著菌的恶性竞争或环境条件改变等因素,往往难以适应实际修复环境,无法达到理想的修复效果,因此,研制出具有高效的多环芳烃高效降解的修复材料已经成为目前污染环境治理和修复研究的热点问题之一。

发明内容

本发明的技术方案如下:

一种碳纳米管杂化微囊材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将鞘脂单胞菌(Sphingomonas)GY2B在细菌培养液中培养得到菌液;所述菌株于2006年2月24日在中国典型培养物保藏中心保藏,编号为CCTCC M 206019;

(2)用海藻酸钠和壳聚糖通过层层自组装将上述菌液及碳纳米管(单壁:SCNT或多壁:MCNT)包埋于微囊中,制得碳纳米管杂化微囊材料。

优选地,步骤(2)所述包埋的步骤为:

①将CaCl2溶液、碳纳米管及壳聚糖加入到菌液中,在磁力搅拌下迅速加入Na2CO3溶液,搅拌均匀后,静置,即制得壳聚糖掺杂的碳酸钙胶体粒子;

②将所得粒子用水洗涤,再将海藻酸钠溶液加入其中,使其在壳聚糖表面进一步沉积;如此重复2-3次,即将上述菌液包埋于碳纳米管杂化微囊中,制得含模板微粒的石墨烯杂化微囊材料。

优选地,含模板微粒的石墨烯杂化微囊材料加入EDTA溶液去除微囊中的CaCO3模板,制得石墨烯杂化微囊材料。

优选地,步骤(2)所述壳聚糖和海藻酸钠的浓度均为0.1-2g/L;所述碳纳米管的包埋量为微囊材料质量的3-10%,菌液的包埋量为1010CFU/g微囊材料。

优选地,步骤①所述CaCl2和Na2CO3溶液浓度为0.33mol/L;静置时间为20~30min。

优选地,所述细菌培养液为营养肉汁培养基,成分及用量:牛肉膏3g/L,蛋白胨10g/L,NaC1 5g/L,琼脂20g/L,调整pΗ7.0-7.2。

上述方法制备的碳纳米管杂化微囊材料在降解水中或土壤中多环芳烃的应用。

优选地,所述多环芳烃为菲。

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