一種以微生物細(xì)胞分泌液為基質(zhì)制備硒納米顆粒的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米科學(xué)、微生物學(xué)、材料合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以微生物細(xì)胞分泌液為基質(zhì)制備砸納米顆粒的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)粒子尺寸進(jìn)入納米量級時，其本身具有量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、介電限域效應(yīng)，因而展現(xiàn)了一系列新異的物理、化學(xué)特性，并涉及到體相材料中所忽略的或根本不具有的一些基本物理、化學(xué)問題。因此，納米材料作為一種新材料，在信息存儲、催化、光吸收、發(fā)光、醫(yī)藥等領(lǐng)域展示了廣泛的應(yīng)用前景。砸的熔點較低，導(dǎo)電率較高，是一種重要的半導(dǎo)體材料，被用于太陽能電池、整流器、砸鼓等領(lǐng)域，顯示出獨特的性質(zhì)和廣闊的應(yīng)用前景。砸也是人體必需的微量元素，具有重要的生理功能和廣泛的藥理作用。砸對腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有一定的阻遏和抑制作用。當(dāng)砸的濃度為0.04-0.1 μ g/g,對動物和人都是有益，超過4 μ g/g則是有害的。砸作為一種重要的單質(zhì)半導(dǎo)體，在光電池、整流器、護(hù)光電元件和靜電復(fù)印等方面均得到廣泛應(yīng)用，其一維的納米結(jié)構(gòu)具有更加獨特的功能。已報道的一維納米單質(zhì)砸合成方法有微乳液法、超聲法化學(xué)法、溶劑熱法等，在生產(chǎn)成本、解決團(tuán)聚問題、合成過程的簡潔化以及純度等方面都有各自的缺陷，不能達(dá)到平衡，不是太令人滿意。如，微乳液法的原料成本高、產(chǎn)量小，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；超聲法化學(xué)法，投資較大；溶劑熱法的反應(yīng)溫度高、反應(yīng)時間長。并且以上合成方法合成物質(zhì)的應(yīng)用方面容易受外部環(huán)境的影響。迄今為止尚沒有一種新型的生產(chǎn)高純納米砸技術(shù)，在已有的砸生產(chǎn)技術(shù)中，還存在許多問題，如在使用中可靠性差，工廠無法達(dá)到實驗中對環(huán)境條件的要求，以及生產(chǎn)砸后含金屬離子廢水帶來的環(huán)境污染。因此，研宄出一種效果好，不影響砸的純度和質(zhì)量，成本低，操作簡單的生產(chǎn)工藝，以實現(xiàn)節(jié)能減排，清潔生產(chǎn)的目標(biāo)，是生產(chǎn)砸技術(shù)發(fā)展的重要方向。
[0003]生物合成方法可以避免許多傳統(tǒng)化學(xué)合成方法中存在的問題，比如對環(huán)境的影響、能量的損耗、安全性及生物相容性等；以微生物細(xì)胞分泌液為基質(zhì)，對生物合成方法的研宄提供了一種新的實驗依據(jù)，也對研宄生物合成中的機(jī)理提供了重要的借鑒和指導(dǎo)作用。目前利用生物體合成的材料，以前報道的主要是利用其外部的官能團(tuán)作模板。至今未見以微生物為基質(zhì)在其內(nèi)部制備砸納米顆粒的方法的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供了一種以微生物細(xì)胞分泌液為基質(zhì)制備砸納米顆粒的方法，該方法通過生物合成的方法，有效、安全、環(huán)境友好地進(jìn)行砸納米顆粒的制備，制得的砸納米顆粒粒徑均一、尺寸小、分散性好、生物相溶性好而且反應(yīng)條件溫和、原料價格低廉、能夠滿足環(huán)境友好的工業(yè)過程及無污染產(chǎn)品的需求。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的采用如下技術(shù)方案，一種以微生物細(xì)胞分泌液為基質(zhì)制備砸納米顆粒的方法，其特征在于具體步驟為:接種微生物單菌落至30-100mL水中，加入質(zhì)量濃度為0.2%-l.6%的糖類溶液，其中微生物為酵母菌、尖孢鐮刀菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌、硅藻或藍(lán)藻，糖類為葡萄糖、D-麥芽糖、蔗糖或香菇多糖；震蕩24h后加入l-5mmol的砸粉、砸酸或亞砸酸鈉，然后將混合溶液放入恒溫恒速搖床中，于20-60°C震蕩3-24h，震蕩速率為100-600r/min ;離心收集沉淀，洗滌，干燥得到粒徑3_8nm的砸納米顆粒。
[0006]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、反應(yīng)在微生物參與的情況下在水溶液和糖類溶液中進(jìn)行，條件溫和，環(huán)境友好；
2、是一種成本低廉，操作簡單的生產(chǎn)工藝；
3、研宄出的砸納米顆粒的純度高，質(zhì)量好；
4、對生物合成方法的研宄提供了一種新的實驗依據(jù)，也對研宄生物合成中的機(jī)理提供了重要的借鑒和指導(dǎo)作用。
[0007]總之，本發(fā)明具有環(huán)境友好，生物相溶性好和制備過程簡單等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明實施例1制得的砸納米顆粒的XRD圖譜，圖2是本發(fā)明實施例1制得的砸納米顆粒的TEM圖。
[0009]具體實施例子
以下通過實施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
[0010]實施例1
將酵母菌細(xì)胞培養(yǎng):接種酵母菌單菌落至30mL的水中，加入質(zhì)量濃度為0.2%的葡萄糖溶液，放入恒溫恒速搖床中震蕩，震蕩24h后快速倒入ImM的砸粉，于溫度20°C，震蕩速度為100r/min，震蕩3h，離心洗滌，干燥，制得粒徑3_8nm的納米砸顆粒。圖1是本實施例制得的砸納米顆粒的XRD圖譜，由圖可知制得的產(chǎn)品與砸單質(zhì)的XRD圖譜一致，圖2是本實施例制得的砸納米顆粒的TEM圖，由圖可知制得的砸納米顆粒的粒徑為3-8nm。
[0011]實施例2
將乳酸桿菌細(xì)胞培養(yǎng):接種乳酸桿菌單菌落至40mL的水中，加入質(zhì)量濃度為0.2%的蔗糖溶液，放入恒溫恒速搖床中震蕩，震蕩24h后快速倒入ImM的Na2Se03配制的溶液，于溫度25 0C，震蕩速度為200r/min，震蕩5h，離心洗滌，干燥，制得粒徑3_8nm納米砸顆粒。
[0012]實施例3
將酵母菌細(xì)胞培養(yǎng):接種酵母菌單菌落至40mL的水中，加入質(zhì)量濃度為0.4%的香菇多糖溶液，放入恒溫恒速搖床中震蕩，震蕩24h后快速倒入2mM的砸酸配制的溶液，于溫度250C，震蕩速度為200r/min，震蕩5h，離心洗滌，干燥，制得粒徑3_8nm的納米砸顆粒。
[0013]實施例4
將硅藻細(xì)胞培養(yǎng):接種硅藻單菌落至40mL的水中，加入質(zhì)量濃度為0.4%的蔗糖溶液，放入恒溫恒速搖床中震蕩，震蕩24h后快速倒入3mM的砸酸配制的溶液，于溫度30°C，震蕩速度為300r/min，震蕩8h，離心洗滌，干燥，制得粒徑3_8nm的納米砸顆粒。
[0014]實施例5
將乳酸桿菌細(xì)胞培養(yǎng):接種乳酸桿菌單菌落至60mL的水中，加入質(zhì)量濃度為0.8%的葡萄糖溶液，放入恒溫恒速搖床中震蕩，震蕩24h后快速倒入3mM的Na2Se03配制的溶液，于溫度35°C，震蕩速度為400r/min，震蕩16h，離心洗滌，干燥，制得粒徑3_8nm的納米砸顆粒。
[0015]實施例6
將雙歧桿菌細(xì)胞培養(yǎng):接種雙歧桿菌單菌落至80mL的水中，加入質(zhì)量濃度為1.0%的香菇多糖溶液，放入恒溫恒速搖床中震蕩，震蕩24h后快速倒入4mM的Na2Se03配制的溶液，于溫度40°C，震蕩速度為400r/min，震蕩16h，離心洗滌，干燥，制得粒徑3_8nm的納米砸顆粒。
[0016]實施例7
將尖孢鐮刀菌細(xì)胞培養(yǎng):接種尖孢鐮刀菌單菌落至80mL的水中，加入質(zhì)量濃度為1.2%的葡萄糖溶液，放入恒溫恒速搖床中震蕩，震蕩24h后快速倒入5mM的砸酸配制的溶液，于溫度50°C，震蕩速度為500r/min，震蕩18h，離心洗滌，干燥，制得粒徑3_8nm的納米砸顆粒。
[0017]實施例8
將藍(lán)藻細(xì)胞培養(yǎng):接種藍(lán)藻單菌落至10mL的水中，加入質(zhì)量濃度為1.6%的D-麥芽糖溶液，放入恒溫恒速搖床中震蕩，震蕩24h后快速倒入5mM的砸酸配制的溶液，于溫度60°C，震蕩速度為600r/min，震蕩24h，離心洗滌，干燥，制得粒徑3_8nm的納米砸顆粒。
[0018]以上實施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理的范圍下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種以微生物細(xì)胞分泌液為基質(zhì)制備砸納米顆粒的方法，其特征在于具體步驟為:接種微生物單菌落至30-100mL水中，加入質(zhì)量濃度為0.2%-1.6%的糖類溶液，其中微生物為酵母菌、尖孢鐮刀菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌、硅藻或藍(lán)藻，糖類為葡萄糖、D-麥芽糖、蔗糖或香菇多糖；震蕩24h后加入l-5mmol的砸粉、砸酸或亞砸酸鈉，然后將混合溶液放入恒溫恒速搖床中，于20-60°C震蕩3-24h，震蕩速率為100-600r/min ;離心收集沉淀，洗滌，干燥得到粒徑3_8nm的砸納米顆粒。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以微生物細(xì)胞分泌液為基質(zhì)制備硒納米顆粒的方法，屬于納米顆粒合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案要點為，一種以微生物細(xì)胞分泌液為基質(zhì)制備硒納米顆粒的方法，接種微生物單菌落至30-100mL水中，加入質(zhì)量濃度為0.2%-1.6%的糖類溶液；震蕩24h后加入1-5mmol的硒粉、硒酸或亞硒酸鈉，然后將混合溶液放入恒溫恒速搖床中，于20-60℃震蕩3-24h，震蕩速率為100-600r/min；離心收集沉淀，洗滌，干燥得到粒徑3-8nm的硒納米顆粒。本發(fā)明具有環(huán)境友好，生物相溶性好和制備過程簡單等優(yōu)點。
【IPC分類】C12P3-00, C12R1-89, C12R1-01, C12R1-77
【公開號】CN104745637
【申請?zhí)枴緾N201510089257
【發(fā)明人】馬曉明, 楊媛媛, 楊林, 王魁, 朱郁蔥
【申請人】河南師范大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年2月27日