去除水体油污用漂浮型光自洁微生物固载膜的制备方法

摘要

本发明公开一种去除水体油污用漂浮型光自洁微生物固载膜及制备方法，是利用同轴静电纺丝技术，将微生物包埋于多孔聚合物的内层，构成具有核壳结构纳米纤维的多孔纳米纤维膜，形成漂浮于水面的吸油毡，从而促进微生物与油污的充分接触，降低微生物与油污的传质阻力，有效提高石油降解微生物的催化活性；将具有光催化效应的纳米光催化剂固定在核壳结构纳米纤维表面，可在太阳能的作用下将残留于纤维表面的油污进行分解，具有光自洁功能，从而提高了吸油毡的重复利用率、降低水体油污治理成本。

主权项

一种去除水体油污用漂浮型光自洁微生物固载膜的制备方法，由静电纺丝纳米纤维构成，所述静电纺丝纳米纤维为同轴三层结构，从里至外依次为微生物层（1）、多孔聚合物层（2）和光催化层（3），其特征在于按如下步骤进行：a. 将高效石油降解菌属的活性菌液加入到质量百分比浓度为5%~20%亲水性聚合物溶液中，菌液的体积百分比浓度为0.01~0.5%，震荡摇匀至菌液均匀分散；所述高效石油降解菌属为如假单胞菌属（Pseudomonas），弧菌属（Vibrio），不动杆菌属（Acinetobacter），黄杆菌属（Flavobacterium），无色杆菌属（Achromobacter），产碱杆菌属（Alcaligenes），肠杆菌科（Enterobacteriaceae），棒杆菌属（Coryhebacterium），节杆菌属（Arthrobacter）或芽孢杆菌属（Bacillus）；所述亲水性聚合物为聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮或聚丙烯酰胺；b. 将亲油性聚合物溶于有机溶剂中，配制浓度为质量百分比浓度为5~30%的溶液，室温下磁力搅拌1~2h；所述亲油性聚合物为聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚偏氟乙烯或聚甲基硅氧烷；所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、四氢呋喃、N‑甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；c．将a、b步骤的溶液分别灌制到两喷头同轴电纺装置中，以a步骤所得溶液为内核、b步骤所得溶液为外层，高压电源正、负极分别接不锈钢喷头和铝箔，不锈钢喷头到滚筒的距离为5‑30 cm，喷射电压为3‑30 KV，滚筒转数为300‑2000 rpm/min，推进速度为0.1‑5 ml/h，得到微生物@多孔聚合物的同轴核壳纳米纤维膜；d. 将所得到的同轴核壳纳米纤维膜浸于具有光催化效应的半导体溶胶液中0.5‑2 h，半导体纳米粒子静电组装在纤维外表面，形成具有光自洁作用的光催化层。