專利名稱：一種生物吸附劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物材料領(lǐng)域，尤其涉及一種生物吸附劑及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在科學技術(shù)、工業(yè)制造空前發(fā)展的今天，每時每刻都有大量的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活廢棄物排入水中，使水受到污染。目前，全世界每年約有4200多億立方米的污水排放量，污染了 5. 5萬億立方米的淡水，占全球徑流總量的14%。全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、 湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經(jīng)亞洲城市的河流均被污染；美國40%的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲陽條河流中僅有5條水質(zhì)差強人意。污水中的酸、堿、氧化劑，以及銅、鎘、汞、砷等化合物，苯、酚、二氯乙烷、乙二醇等有機毒物，會毒死水生生物，影響飲用水源。平均每天有超過5000人直接或間接死于非潔凈的引用水。毫不夸張的說，污水處理已經(jīng)成為世界性的頭號環(huán)境治理難題。目前，常見的污水處理方法按其作用原理可大體歸納為物理處理法、化學處理法和生物處理法幾個類型。物理方法是通過物理作用來清除廢水中的污染物，該方法利用過濾、沉淀、浮選等技術(shù)分離廢水中的懸浮污染物，使混濁的水變清，但這只能除去水中的泥沙等肉眼能見大顆粒，而對看不見的有害菌束手無策。化學處理法是最常見的污水處理方法，通過一些化學反應(yīng)清除廢水中污染物質(zhì)或使其轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì)從而化有害為無害、有毒為無毒等，常用的方法有中和法、氧化法、凝聚法、石灰解析法等?；瘜W處理法應(yīng)用廣，見效較快，但往往會耗費大量的化學試劑、能源及人工，并存在導致二次污染的隱患。生物處理法也稱生化處理法，是處理廢水中應(yīng)用最久、最廣和相當有效的一種方法，它是利用自然界存在的各種微生物，將廢水中有機物進行降解，達到廢水凈化的目的，該方法在一定條件下有效，但存在成本高、操作復雜、對低濃度重金屬廢水的處理較難等缺點。近年來人們提出了一種新的廢水處理技術(shù)-生物吸附法。生物吸附法是通過生物體及其衍生物對水中有機污染物和重金屬離子的吸附作用達到凈化處理廢水的目的，具有投資少、操作成本低、高吸附率、高選擇性、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，越來越受到人們的重視。目前所研究的生物吸附劑主要有細菌、真菌、藻類，其中以白腐菌為代表的各種真菌擁有非?？捎^的吸附并降解多種水污染物的能力。白腐菌屬于擔子菌亞門的真菌，因腐朽木材呈白色而得名。大量研究表明白腐菌降解污染物具有非專一性、徹底性、廣譜性及適于固液兩種基質(zhì)等特點，對許多以生物質(zhì)有獨特的降解能力和降解機理，且因其菌絲體對重金屬也有較強的吸附性，使其在廢水處理中具有良好的應(yīng)用前景。然而由于白腐菌在污水中的生存競爭力偏弱，尤其是在細菌大量存在的環(huán)境中由于不能得到足夠的養(yǎng)分而無法生存，因此白腐菌在實際應(yīng)用中難以充分發(fā)揮其吸附降解污染物的活性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種生物吸附劑及其制備方法與應(yīng)用。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種生物吸附劑，由白腐菌、Ag納米顆粒和磁性!^e3O4納米顆粒組成，其中，Ag納米顆粒包覆在磁性I^e3O4納米顆粒表面組成Ag/Fe304復合納米顆粒，AgZ^e3O4復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上。本發(fā)明所述生物吸附劑由白腐菌、Ag納米顆粒和磁性Fe53O4納米顆粒組成。其中，白腐菌具有獨特的低密度空心網(wǎng)狀微結(jié)構(gòu)，分散能力強，可以在無需額外液相分散處理(如震動、攪拌、超聲等)的條件下自然漂浮在水中，從而使表面點綴的、較大密度的復合納米顆粒與水中漂浮的細菌充分接觸，充分發(fā)揮其抑菌、抗菌能力，極大的提高生物吸附劑在大面積污水處理的實際操作中使用的便利性、經(jīng)濟性和普適性。本發(fā)明所述白腐菌表面負載有Agz^e3O4復合納米顆粒，其中的磁性Fi53O4納米顆?？梢栽诖判宰饔孟伦杂梢苿樱虼颂岣吡税赘浇到怏w系即本發(fā)明所述負載有Ag/ Fe3O4納米顆粒的液相移動能力，使其即便在開放性的液相體系中，也可以快速有效的集中在選定區(qū)域，有利于水中污染物的緊急、高效處理。磁性狗304納米顆粒表面覆蓋的小尺寸的Ag納米顆粒使Ag/Fe304復合納米顆粒的接觸面積得以最大化，充分降低了吸附降解體系的制備成本。此外，磁性!^e3O4納米顆粒表面的Ag納米顆粒的點綴不僅有利于復合納米顆粒在菌絲體表面的固定，更顯著提升了該體系的抗菌活性，使之不僅可以在含菌的污水中贏得生存競爭，充分發(fā)揮其污染物吸附分解能力，還可以作為一種高效的抗菌“濾網(wǎng)”，一并解決污水中的細菌污染問題。本發(fā)明還提供了所述生物吸附劑的制備方法為利用紫外光照分解硝酸銀方法在磁性!^e3O4納米顆粒表面包覆一層銀納米顆粒，形成黑色的AgZ^e3O4復合納米顆粒，在外磁場的作用下將所得的AgZ^e3O4復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上即得。本發(fā)明所述制備方法以磁性!^e3O4納米顆粒為基體制備復合納米顆粒。本發(fā)明所述磁性!^e3O4納米顆粒的可以通過商業(yè)渠道獲得或采用現(xiàn)有技術(shù)公開的共沉淀法、沉淀氧化法、微乳液法、水熱法、機械研磨法、凝聚法、溶膠法等方法制備得到。在一個具體實施方案，本發(fā)明所述磁性Fe53O4納米顆粒為采用共沉淀法，以 ^2+、 ^3+和氨水為主要原料制得。在一個具體實施方案中，所述共沉淀法制備磁性!^e3O4納米顆粒包括如下步驟a、在氮氣保護下，將氨水加入到!^2+與!^3+的混合溶液中，使溶液pH值彡10，在 85 °C下快速攪拌；b、待反應(yīng)溶液顏色變深后繼續(xù)攪拌100分鐘；C、在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色!^e3O4沉淀，重蒸水洗滌至中性，干燥即得。共沉淀法制備磁性!^e3O4納米顆粒時，F(xiàn)e2+與狗3+的摩爾比直接影響產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu)。反應(yīng)的理論摩爾比為狗2+ Fe3+=I 2，但由于二價鐵離子容易氧化成三價鐵離子，而且還有許多復雜的中間反應(yīng)和副產(chǎn)物，所以二價鐵離子應(yīng)適當過量，因此，所述狗2+與狗3+ 的混合溶液中Fe2+與!^3+的摩爾比優(yōu)選為1 1. 75 2。本發(fā)明所述!^2+和!^3+可以來源于鐵的氯化物、硝酸鹽、醋酸鹽或硫酸鹽。在一個具體實施方案中，F(xiàn)e2+和!^e3+分別來源FeCl2 · 4H20和FeCl3 · 6H20。本發(fā)明所述制備方法利用紫外光照分解硝酸銀方法在磁性!^e3O4納米顆粒表面包覆銀納米顆粒。在具體實施方案中，本發(fā)明所述利用紫外光照分解硝酸銀方法包覆一層銀納米顆粒的方法具體為將硝酸銀的水溶液滴加到磁性I^e3O4納米顆粒上，紫外光照射1 8h，然后在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色沉淀，重蒸水洗滌，干燥制得Ag/Fe304復合納米顆粒。其中，所述硝酸銀的水溶液以浸沒磁性I^e3O4納米顆粒為宜。優(yōu)選的，所述硝酸銀的水溶液的濃度為0. 05g/L，即每1升溶液含硝酸銀0. 05g。本發(fā)明所述制備方法在外磁場的作用下將所得的AgZ^e3O4復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上。在具體實施方案中，本發(fā)明所述在外磁場的作用下將所得的AgZ^e3O4 復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上的方法具體為將所得的Ag/Fe304復合納米顆粒分散加入到固體培養(yǎng)基培養(yǎng)的白腐菌的四周，在白腐菌的中間放置電磁鐵，接通電磁鐵電源，待黑色的AgZ^e3O4復合納米顆粒分散在白腐菌外圍的菌絲體上停止，然后37°C繼續(xù)培養(yǎng)2小時以上即得。白腐菌種類繁多，目前已知的白腐菌有一千多種，包括栓菌屬、平革菌屬、側(cè)耳菌屬、香菇屬、射脈菌屬等，常見的包括黃孢原毛平革菌、射脈菌、側(cè)耳菌、平菇、云芝、采絨革蓋菌、膠質(zhì)干枯菌、膠質(zhì)射脈菌、豹斑革耳、黑管菌和粗毛栓菌等。在一個具體實施方案，本發(fā)明所述白腐菌的菌種為黃孢原毛平革菌，Phanerochaete chrysosporium，購自北京鼎國生物技術(shù)有限公司。本發(fā)明通過掃描電鏡觀察本發(fā)明所述制備方法制得的生物吸附劑，可見白腐菌的菌絲體上綴有許多直徑約為600nm的復合顆粒，其相應(yīng)的元素分析結(jié)果顯示其含有i^、Ag、 C、0和Au元素，而C元素和0元素源自菌絲體本身，Au元素源自實驗預處理時為增加對比度所噴涂的金膜，因此，復合顆粒至少由狗和Ag兩種元素組成，結(jié)合之前描述的實驗方案， 可判定菌絲體上所負載的顆粒為Agz^e3O4復合納米顆粒。本發(fā)明還提供了上述制備方法制備的生物吸附劑。本發(fā)明所述生物吸附劑是一種整合有抗菌活性、多種污染物降解能力以及磁力靶向能力的多功能體系。Ag納米顆粒的點綴可以提升該體系的抗菌活性；白腐菌天生的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以在微觀尺度上，在液相體系中高效捕獲各種尺寸的污染物；磁性!^e3O4修飾后，負載有Ag/Fe304復合納米顆粒的白腐菌移動、定位和收集都可通過外界磁場加以控制，能夠更好的在開放性的環(huán)境中加以應(yīng)用。實驗表明，本發(fā)明所述生物吸附劑可通過外界磁場控制，快速有效地聚集在被污染處，同時保存有白腐菌原始的對于污染物的吸附降解能力，經(jīng)計算，48小時內(nèi)對于剛果紅與硫酸銅的平均被移除率分別達到72%和85%。因此，本發(fā)明提供了所述生物吸附劑在處理水污染物中的應(yīng)用。優(yōu)選的，所述污染物為有機染料或重金屬。


圖1示在外磁場的作用下將AgZ^e3O4復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上的示意圖；圖2示本發(fā)明所述生物吸附劑的掃描電鏡圖及元素分析圖，其中，(a)為本發(fā)明所述生物吸附劑的掃描電鏡圖；(b)為(a)圖所示的本發(fā)明所述生物吸附劑的掃描電鏡部分放大視圖；(c)為(b)圖所示的本發(fā)明所述生物吸附劑的菌絲體掃描電鏡放大視圖；(d)為 (c)圖中白色圓圈標注的Ag/Fe304復合納米顆粒的掃描電鏡放大視圖，箭頭所示顆粒為銀顆粒；(e)為(c)圖中白色圓圈標注的Ag/Fe304納米顆粒區(qū)域的元素分析圖譜橫坐標為結(jié)合能(eV)，縱坐標為光電子強度(s)；圖3示在外界磁場的驅(qū)動下，本發(fā)明所述生物吸附劑在溶液中移動，并依次達到硫酸銅與剛果紅兩個污染區(qū)域，其中，1與6的內(nèi)插圖為污染區(qū)域處理前后的放大對比圖；圖4示本發(fā)明所述負載有Ag/Fe304納米顆粒的白腐菌、普通白腐菌以及被高壓滅活的白腐菌在不同環(huán)境(無菌體系和含菌體系)下，對于染料和硫酸銅的降解率的統(tǒng)計圖， 每項實驗至少重復三次，圖表數(shù)據(jù)表示為平均值及其相對偏差。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例公開了一種生物吸附劑及其制備方法與應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本文內(nèi)容，適當改進工藝參數(shù)實現(xiàn)。特別需要指出的是，所有類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它們都被視為包括在本發(fā)明。本發(fā)明已經(jīng)通過較佳實施例進行了描述，相關(guān)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的產(chǎn)品、方法和應(yīng)用進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種生物吸附劑，由白腐菌、Ag納米顆粒和磁性Fe53O4納米顆粒組成，其中，Ag納米顆粒包覆在磁性I^e3O4納米顆粒表面組成Ag/Fe304復合納米顆粒，AgZ^e3O4復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上。本發(fā)明所述生物吸附劑的制備方法，包括如下步驟1、在氮氣保護下，將氨水加入到!^2+與!^3+的混合溶液中，使溶液PH值> 10，在 85°C下快速攪拌，待反應(yīng)溶液顏色變深后繼續(xù)攪拌100分鐘，然后在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色狗304沉淀，重蒸水洗滌至中性，干燥制得磁性!^e3O4納米顆粒；2、將0. 05g/L硝酸銀的水溶液滴加到步驟1所得的磁性!^e3O4納米顆粒上，浸沒磁性!^e3O4納米顆粒，紫外光照射1 他，然后在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色沉淀， 重蒸水洗滌，干燥制得AgZ^e3O4復合納米顆粒；3、將步驟2所得的AgZ^e3O4復合納米顆粒分散加入到固體培養(yǎng)基培養(yǎng)的白腐菌的四周，在白腐菌的中間放置電磁鐵，接通電磁鐵電源，待黑色的Ag/Fe304復合納米顆粒分散在白腐菌外圍的菌絲體上停止，然后37°C繼續(xù)培養(yǎng)2小時以上即得。為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例1 本發(fā)明所述生物吸附劑的制備取43. IOmLl. 00mol/LFeCl2 · 4H20 溶液和 43. IOmL 1. 75mol/LFeCl3 · 6H20 溶液混合，在氮氣保護下，加入25mL的25%氨水，在85°C下快速攪拌，反應(yīng)溶液顏色變深，有棕色顆粒生成，繼續(xù)攪拌100分鐘。用強磁鐵來沉降顆粒分離上層清液，用蒸餾水反復洗滌沉淀物，至洗滌的溶液pH為7左右。收集沉淀物置于真空干燥箱中，在75 °C真空干燥證得磁性 Fe3O4納米顆粒。 將0. 05g/L硝酸銀的水溶液滴加到磁性!^e3O4納米顆粒上，浸沒磁性!^e3O4納米顆粒，紫外光照射他，然后用強磁鐵來沉降顆粒分離上層清液，用蒸餾水洗滌沉淀物2次，收集沉淀物置于真空干燥箱中，在75°C真空干燥證得Ag/Fe304復合納米顆粒；
用注射器將制得的AgZ^e3O4復合納米顆粒分散加入到固體培養(yǎng)基培養(yǎng)的白腐菌(黃孢原毛平革菌，Wianerochaete chrysosporium，購自北京鼎國生物技術(shù)有限公司)的四周，在白腐菌的中間放置電磁鐵，接通電磁鐵電源，在磁力的引導下，AgZ^e3O4逐漸向白腐菌四周靠近，待黑色的AgZ^e3O4復合納米顆粒分散在白腐菌外圍的菌絲體上停止，然后 37°C繼續(xù)培養(yǎng)4小時即得。對制得的負載有Ag/Fe304復合納米顆粒的白腐菌進行掃描電鏡檢測和元素分析， 結(jié)果見圖2。由圖2可見，白霉菌的菌絲體上綴有許多直徑約為600nm的復合顆粒，其相應(yīng)的元素分析顯示其含有 ^、Αβ、(:、0和Au元素，而C元素和0元素源自菌絲體本身，Au元素源自實驗預處理時為增加對比度所噴涂的金膜，因此，復合顆粒至少由狗和Ag兩種元素組成，結(jié)合之前描述的實驗方案，可判定菌絲體上所負載的顆粒為Agz^e3O4復合納米顆粒。實施例2 本發(fā)明所述生物吸附劑的白腐菌的制備取50mLl. 00mol/LFeCl2 · 4H20 溶液和 50mL2. 00mol/LFeCl3 · 6H20 溶液混合，在氮氣保護下，加入30mL的氨水，在85°C下快速攪拌，反應(yīng)溶液顏色變深，有棕色顆粒生成，繼續(xù)攪拌100分鐘。用強磁鐵來沉降顆粒分離上層清液，用蒸餾水反復洗滌沉淀物，至洗滌的溶液PH為7左右。收集沉淀物置于真空干燥箱中，在75 °C真空干燥證得磁性!^e3O4 納米顆粒。將0. 05g/L硝酸銀的水溶液滴加到磁性!^e3O4納米顆粒上，浸沒磁性!^e3O4納米顆粒，紫外光照射lh，然后用強磁鐵來沉降顆粒分離上層清液，用蒸餾水洗滌沉淀物2次，收集沉淀物置于真空干燥箱中，在75°C真空干燥證得Ag/Fe304復合納米顆粒；用注射器將制得的AgZ^e3O4復合納米顆粒分散加入到固體培養(yǎng)基培養(yǎng)的白腐菌 (黃孢原毛平革菌，Wianerochaete chrysosporium，購自北京鼎國生物技術(shù)有限公司)的四周，在白腐菌的中間放置電磁鐵，接通電磁鐵電源，在磁力的引導下，AgZ^e3O4逐漸向白腐菌四周靠近，待黑色的AgZ^e3O4復合納米顆粒分散在白腐菌外圍的菌絲體上停止，然后 37°C繼續(xù)培養(yǎng)5小時即得。對制得的負載有Ag/Fe304復合納米顆粒的白腐菌進行掃描電鏡檢測和元素分析， 結(jié)果同實施例1。實施例3 本發(fā)明所述生物吸附劑的制備取40. OmLl. 00mol/LFeCl2 · 4H20 溶液和 40. OmL 1. 75mol/LFeCl3 · 6H20 溶液混合， 在氮氣保護下，加入30mL的25%氨水，在85°C下快速攪拌，反應(yīng)溶液顏色變深，有棕色顆粒生成，繼續(xù)攪拌100分鐘。用強磁鐵來沉降顆粒分離上層清液，用蒸餾水反復洗滌沉淀物， 至洗滌的溶液PH為7左右。收集沉淀物置于真空干燥箱中，在75°C真空干燥證得磁性 Fe3O4納米顆粒。 將0. 05g/L硝酸銀的水溶液滴加到磁性!^e3O4納米顆粒上，浸沒磁性!^e3O4納米顆粒，紫外光照射4h，然后用強磁鐵來沉降顆粒分離上層清液，用蒸餾水洗滌沉淀物2次，收集沉淀物置于真空干燥箱中，在75°C真空干燥證得Ag/Fe304復合納米顆粒；
用注射器將制得的AgZ^e3O4復合納米顆粒分散加入到固體培養(yǎng)基培養(yǎng)的白腐菌 (云芝菌，Polystictus versicolor，購自北京鼎國生物技術(shù)有限公司)的四周，在白腐菌的中間放置電磁鐵，接通電磁鐵電源，在磁力的引導下，AgZ^e3O4逐漸向白腐菌四周靠近，待黑色的Agz^e3O4復合納米顆粒分散在白腐菌外圍的菌絲體上停止，然后37°C繼續(xù)培養(yǎng)3小時即得。
對制得的負載有Ag/Fe304復合納米顆粒的白腐菌進行掃描電鏡檢測和元素分析， 結(jié)果同實施例1。實施例4 本發(fā)明所述生物吸附劑的靶向性實驗為了證明該體系在開放性環(huán)境中對于污染物的靶向處理能力，選擇有機污染物剛果紅OOmg)和無機重金屬污染物硫酸銅OOmg)作為測試模型，進行污染物移除實驗。分別在表面皿內(nèi)的不同區(qū)域中滴加20mg剛果紅和20mg無機重金屬污染物硫酸銅， 然后向表面皿中加入本發(fā)明實施例1制備的生物吸附劑，在外圍磁場作用下將其移動至污染區(qū)各48小時，隨后利用電感耦合等離子體(Thermo Electron's brand-new iCAP 6000Series)測定表面皿內(nèi)銅離子含量的變化，利用紫外可見分光光度法(Cary 50UV-vis NIR spectrometer)研究剛果紅的濃度變化，每組實驗至少重復三次。統(tǒng)計實驗結(jié)果，見圖 3。由圖3結(jié)果可見經(jīng)本發(fā)明實施例1制備的生物吸附劑處理后的污染區(qū)域的顏色明顯變淡，其在溶液中表現(xiàn)出良好的應(yīng)磁遷移能力，可以在短時間內(nèi)精確定位在污染區(qū)域。同時生物吸附劑保持有白腐菌自身的污染物吸附降解能力，剛果紅與硫酸銅的平均被移除率分別達到72%和85%。實施例5 本發(fā)明所述生物吸附劑對污染物的處理能力為了考察該體系在無菌二次水以及含菌水中的對于污染物的處理能力，將實施例 1制備的生物吸附劑加入含有機污染物剛果紅或無機重金屬污染物硫酸銅的無菌的二次水或含菌的湖水(長春南湖提取)中，檢測其對于剛果紅和硫酸銅的吸附降解能力。同時，以未經(jīng)修飾的白腐菌和被高壓滅活的白腐菌作為對照體系，也同樣進行該項測試。具體操作為在實驗前，取一定量的白腐菌(孢子數(shù) IO5個/mL)在37°C含2%瓊脂的培養(yǎng)基中培養(yǎng)至少3天。隨后分批定量分成三組，其中一組按照實施例1所述的制備方法制備負載有Ag/ Fe3O4復合納米顆粒的白腐菌，一組進行高壓滅活處理。然后分別將三組白腐菌加入含有機污染物剛果紅或無機重金屬污染物硫酸銅的無菌的二次水或含菌的湖水中，檢測其對于剛果紅和硫酸銅的吸附降解能力，每組實驗至少重復三次，統(tǒng)計測試結(jié)果見圖4。由圖4結(jié)果可見，在無菌環(huán)境中，負載有Ag/Fe304復合納米顆粒的白腐菌對于污染物的移除率與普通白腐菌相似，但遠高于經(jīng)高壓滅活的同樣質(zhì)量的白腐菌，表明負載有Ag/ Fe3O4復合納米顆粒的白腐菌保持有白腐菌原始的對于污染物的吸附降解能力。而在含菌湖水體系中，普通白腐菌的對于污染物的處理能力大幅降低，而負載有Ag/Fe304納米顆粒的白腐菌依舊保持有良好的污染物處理效率，表明白腐菌外層修飾的Ag/Fe304復合納米顆粒確實可以幫助白腐菌抵御細菌的侵襲。因此，相較于普通的未經(jīng)修飾的白腐菌菌株，負載有AgA^3O4復合納米顆粒的白腐菌，能更好的在實際環(huán)境中得到應(yīng)用。以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生物吸附劑，其特征在于，由白腐菌、Ag納米顆粒和磁性!^e3O4納米顆粒組成，其中，Ag納米顆粒包覆在磁性!^e3O4納米顆粒表面組成Ag/Fe304復合納米顆粒，AgZ^e3O4復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上。
2.一種生物吸附劑的制備方法，其特征在于，利用紫外光照分解硝酸銀方法在磁性 Fe3O4納米顆粒表面包覆一層銀納米顆粒，形成黑色的Ag/Fe304復合納米顆粒，在外磁場的作用下將所得的Ag/Fe304復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上即得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法，其特征在于，所述磁性!^e3O4納米顆粒為采用共沉淀法以狗2+、Fe3+和氨水為主要原料制得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述制備方法，其特征在于，所述共沉淀法制備磁性!^e3O4納米顆粒包括如下步驟a、在氮氣保護下，將氨水加入到!^2+與!^3+的混合溶液中，使溶液pH值彡10，在85°C 下快速攪拌；b、待反應(yīng)溶液顏色變深后繼續(xù)攪拌100分鐘；c、在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色!^e3O4沉淀，重蒸水洗滌至中性，干燥即得。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述制備方法，其特征在于，所述!^2+與!^3+的混合溶液中1 2+與 Fe3+的摩爾比為1 1. 75 2。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法，其特征在于，所述利用紫外光照分解硝酸銀方法包覆一層納米顆粒的方法具體為將硝酸銀的水溶液滴加到磁性!^e3O4納米顆粒上，紫外光照射1 他，然后在外磁場作用下磁力收集溶液中的黑色沉淀，重蒸水洗滌，干燥即得。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述制備方法，其特征在于，所述在外磁場的作用下將所得的Ag/ Fe3O4復合納米顆粒固定在白腐菌外圍菌絲體上的方法具體為將所得的Ag/Fe304復合納米顆粒分散加入到固體培養(yǎng)基培養(yǎng)的白腐菌的四周，在白腐菌的中間放置電磁鐵，接通電磁鐵電源，待黑色的Ag/Fe304復合納米顆粒分散在白腐菌外圍的菌絲體上停止，然后37°C繼續(xù)培養(yǎng)2小時以上即得。
8.權(quán)利要求2 7任意一項所述制備方法制備的生物吸附劑。
9.權(quán)利要求1或8所述生物吸附劑在處理水污染物中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述應(yīng)用，其特征在于，所述污染物為有機染料或重金屬。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物材料領(lǐng)域，公開了一種生物吸附劑及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明所述生物吸附劑由白腐菌、Ag納米顆粒和磁性Fe3O4納米顆粒組成，是一種整合有抗菌活性、多種污染物降解能力以及磁力靶向能力的多功能體系，由白腐菌、Ag納米顆粒和磁性Fe3O4納米顆粒組成，其中，Ag納米顆粒包覆在磁性Fe3O4納米顆粒表面可以提升該體系的抗菌活性；白腐菌天生的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以在微觀尺度上，在液相體系中高效捕獲各種尺寸的污染物；磁性Fe3O4修飾后，生物吸附劑移動、定位和收集都可通過外界磁場加以控制，能夠更好的在開放性的環(huán)境中加以應(yīng)用。
文檔編號B01J20/28GK102513066SQ20121000797
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者張嘉, 朱慧, 楊帆, 楊秀榮, 王小磊 申請人:中國科學院長春應(yīng)用化學研究所