用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭載體及其制備方法與流程

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>有機(jī)化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明屬于環(huán)境污染治理技術(shù)的功能材料研發(fā)與制備領(lǐng)域，特別涉及一種用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭載體及其制備方法。

背景技術(shù)：

固定化微生物技術(shù)是六十年代由生物化工中的固定化酶技術(shù)發(fā)展起來的生物技術(shù)，通過化學(xué)或物理的手段，將游離細(xì)胞定位于限定的空間區(qū)域，使其保持活性，可以反復(fù)利用。在七十年代后期，隨著水污染的日益嚴(yán)重，該技術(shù)因其獨特的優(yōu)點而被應(yīng)用于工業(yè)廢水的生物處理，與傳統(tǒng)的懸浮生物處理法相比，固定化微生物技術(shù)具有提高反應(yīng)器內(nèi)微生物細(xì)胞濃度、保持高效菌種、微生物密度高且流失少、反應(yīng)速度快、耐毒害能力強、處理設(shè)備簡單等優(yōu)點，因此近年來一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點之一，同時也取得了令人鼓舞的研究成果。固定化微生物技術(shù)能否投入實用的關(guān)鍵之處在于固定化載體材料的選擇，應(yīng)用于微生物固定化的載體應(yīng)具有抗微生物分解、機(jī)械強度高、傳質(zhì)性能好、對微生物無毒、性質(zhì)穩(wěn)定、價格低廉、壽命長等特性。目前所采用的固定化載體材料主要有：有機(jī)高分子載體、無機(jī)載體和復(fù)合載體三大類。但是仍然需要對載體進(jìn)行改性，以提高載體固定微生物的活性與性能。

甲拌磷是一種高效高毒的有機(jī)磷農(nóng)藥，在控制農(nóng)作物害蟲和病蟲方面占據(jù)重要的地位，給人們創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。隨著農(nóng)藥的品種和使用量的不斷增加，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收帶來保障的同時，農(nóng)藥殘留給生態(tài)環(huán)境和人類健康也帶來了嚴(yán)重威脅，是造成土壤農(nóng)藥污染的主要因素，直接或間接地危害人類的健康。甲拌磷有致畸、致癌、致突變的作用。利用微生物對有機(jī)磷農(nóng)藥的降解性能消除其在環(huán)境中的殘留，具有高效率、低成本、無二次污染、降解徹底等優(yōu)點，是修復(fù)有機(jī)磷農(nóng)藥污染土壤的有效途徑之一。固定甲拌磷降解菌是實現(xiàn)恢復(fù)甲拌磷污染環(huán)境的最有效手段之一，但是，目前還缺少用于固定甲拌磷降解菌的功能材料，因此，開發(fā)用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭載體，這對于治理和修復(fù)甲拌磷污染環(huán)境具有重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭載體，其制備方法的具體步驟如下：

(1)將27.8g活性炭加入到300ml質(zhì)量百分比濃度為15％的nahco3溶液中，在1000r/min條件下攪拌50分鐘，過濾除去液體，經(jīng)500ml去離子水洗滌后在102℃的干燥箱中放置40分鐘，得到物質(zhì)a；

(2)將12.9克3-氯-6-苯基噠嗪加入到800ml乙醇中，在溫度為35℃的搖床中搖動35分鐘，搖勻后分成等量4份，得到混合液g1、混合液g2、混合液g3、混合液g4；

(3)將7.5克4-(2-氨乙基)四氫吡喃和8.9克2-溴-5-氰基吡嗪加入到200ml三氯甲烷中，在溫度為35℃的搖床中搖動35分鐘，搖勻后分成等量4份，得到混合液h1、混合液h2、混合液h3、混合液h4；

(4)將混合液h1和8.8克5-氯-3-甲基苯并噻吩加入到混合液g1中，在溫度為30℃的搖床中搖動45分鐘，得到混合液j1；

(5)將物質(zhì)a加入到混合液j1中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)a1，將物質(zhì)a1在102℃的干燥箱中放置40分鐘，得到物質(zhì)a2；

(6)將混合液h2和8.2克5-氯-3-甲基苯并噻吩加入到混合液g2中，在溫度為30℃的搖床中搖動45分鐘，得到混合液j2；

(7)將物質(zhì)a2加入到混合液j2中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)a3，將物質(zhì)a3在102℃的干燥箱中放置40分鐘，得到物質(zhì)a4；

(8)將混合液h3和7.6克5-氯-3-甲基苯并噻吩加入到混合液g3中，在溫度為30℃的搖床中搖動45分鐘，得到混合液j3；

(9)將物質(zhì)a4加入到混合液j3中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)a5，將物質(zhì)a5在102℃的干燥箱中放置40分鐘，得到物質(zhì)a6；

(10)將混合液h4和7.0克5-氯-3-甲基苯并噻吩加入到混合液g4中，在溫度為30℃的搖床中搖動45分鐘，得到混合液j4；

(11)將物質(zhì)a6加入到混合液j4中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)a7，將物質(zhì)a7在102℃的干燥箱中放置40分鐘，得到物質(zhì)b；

(12)將6.48克zrcl4和7.84克cecl3加入到800ml去離子水中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，搖勻后分成等量4份，得到混合液k1、混合液k2、混合液k3、混合液k4；

(13)將140ml摩爾濃度為0.68mol/l的cu(no3)2溶液和60ml摩爾濃度為0.12mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k1中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液l1，用摩爾濃度為0.01mol/l的鹽酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液將混合液l1的ph值調(diào)至6.8～7.2，得到混合液m1；

(14)將物質(zhì)b加入到混合液m1中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)b1，物質(zhì)b1經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，得到物質(zhì)b2；

(15)將140ml摩爾濃度為0.58mol/l的cu(no3)2溶液和60ml摩爾濃度為0.22mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k2中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液l2，用摩爾濃度為0.01mol/l的鹽酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液將混合液l2的ph值調(diào)至6.8～7.2，得到混合液m2；

(16)將物質(zhì)b2加入到混合液m2中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)b3，物質(zhì)b3經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，然后置于馬弗爐中在490℃條件下焙燒40分鐘，得到物質(zhì)b4；

(17)將140ml摩爾濃度為0.48mol/l的cu(no3)2溶液和60ml摩爾濃度為0.32mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k3中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液l3，用摩爾濃度為0.01mol/l的鹽酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液將混合液l3的ph值調(diào)至6.8～7.2，得到混合液m3；

(18)將物質(zhì)b4加入到混合液m3中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)b5，物質(zhì)b5經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，然后置于馬弗爐中在490℃條件下焙燒40分鐘，得到物質(zhì)b6；

(19)將140ml摩爾濃度為0.38mol/l的cu(no3)2溶液和60ml摩爾濃度為0.42mol/l的sr(no3)2溶液加入到混合液k4中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液l4，用摩爾濃度為0.01mol/l的鹽酸溶液和0.01mol/l的naoh溶液將混合液l4的ph值調(diào)至6.8～7.2，得到混合液m4；

(20)將物質(zhì)b6加入到混合液m4中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)b7，物質(zhì)b7經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，然后置于馬弗爐中在490℃條件下焙燒40分鐘，得到物質(zhì)c；

(21)將16.9克3-羥基黃酮在1000r/min攪拌條件下加入到900ml乙醇中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，搖勻后分成等量5份，得到混合液p1、混合液p2、混合液p3、混合液p4、混合液p5；

(22)將9.4克氯苯基硅烷和7.1克2-咪唑烷酮加入到混合液p1中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液q1；

(23)將物質(zhì)c加入到混合液q1中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)c1，物質(zhì)c1經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，得到物質(zhì)c2；

(24)將8.8克氯苯基硅烷和6.5克2-咪唑烷酮加入到混合液p2中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液q2；

(25)將物質(zhì)c2加入到混合液q2中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)c3，物質(zhì)c3經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，得到物質(zhì)c4；

(26)將8.2克氯苯基硅烷和5.9克2-咪唑烷酮加入到混合液p3中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液q3；

(27)將物質(zhì)c4加入到混合液q3中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)c5，物質(zhì)c5經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，得到物質(zhì)c6；

(28)將7.6克氯苯基硅烷和5.3克2-咪唑烷酮加入到混合液p4中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液q4；

(29)將物質(zhì)c6加入到混合液q4中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)c7，物質(zhì)c7經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，得到物質(zhì)c8；

(30)將7.0克氯苯基硅烷和4.7克2-咪唑烷酮加入到混合液p5中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液q5；

(31)將物質(zhì)c8加入到混合液q5中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)c9，物質(zhì)c9經(jīng)100ml質(zhì)量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在104℃的干燥箱中放置45分鐘，得到的物質(zhì)即為用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭載體。

本發(fā)明的有益效果是，制得的用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭載體具有機(jī)械強度高、傳質(zhì)性能好、性質(zhì)穩(wěn)定、壽命長等特點。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭載體，下面通過一個實例來說明其實施過程。

實施例1.