去除水中重金属的生物纳米复合材料

摘要

本发明属于水净化技术领域，具体涉及一系列能够高效去除水中重金属元素的以真菌为连续相基体、纳米材料为分散相的生物纳米复合材料。该材料既能够治理工业排放的重金属污水，也能够清除天然水中的重金属元素。本发明通过使分散相和连续相的有机复合，制备出克服其各自弊端、且兼具有二者优点且的生物纳米复合材料，达到高效率、低成本、可回收、无二次污染的去除水中重金属的目的。

主权项

一种去除水中重金属的生物纳米复合材料，其是由如下方法制备：1)将3～4g蛋白胨、4～5g葡萄糖加入到200mL蒸馏水中，再转入到高压蒸汽灭菌锅内保持温度为121℃蒸汽灭菌20～30min，使蛋白胨与葡萄糖完全溶解于蒸馏水中，并达到消毒的目的；待冷却到70～80℃，在无菌室内往上述混合液中添加0.5～1g甘油，得到液体培养基；将得到的液体培养基分装到容量为50mL的三角瓶中，每个三角瓶内装有35～45mL液体培养基；2)在无菌室内用10μL枪头粘取真菌并将枪头投入到上述液体培养基中，将三角瓶封口后置于恒温振荡培养箱中培养48～72h，培养温度为35～38℃，培养箱转速为150～200rpm；3)配制柠檬酸和柠檬酸钠的混合水溶液，其中柠檬酸的质量分数为0.05～0.1%，柠檬酸钠质量分数为1～2%；取0.1～0.2g纳米粒子与1mL柠檬酸和柠檬酸钠的混合水溶液加入到40mL蒸馏水中搅拌均匀后，在超声波清洗器中超声处理15～20min；纳米粒子为TiO2纳米管、Al2O3纳米纤维、AlOOH纳米纤维或CuO纳米棒；4)用真空泵抽滤法过滤步骤2）中液体培养基培养的菌体，称取0.4～0.5g湿重状态的菌体，加入到步骤3）得到的混合溶液中，搅拌均匀；然后在振荡培养箱中以150～200rpm条件下振荡培养3～4天；5)将步骤4）得到的菌体溶液用200目不锈钢筛子分离出菌体复合材料，用步骤3）配制的柠檬酸和柠檬酸钠水溶液不断清洗该菌体复合材料至洗涤液澄清，经过后期处理可以得到去除水中重金属的生物纳米复合材料；后期处理是向清洗后的菌体复合材料中逐步添加酒精，首先使酒精在溶液中的体积分数为20～30%，15～20min后使酒精的体积分数为40～50%，再经过15～20min后使酒精的体积分数为75～80%；然后将菌体复合材料放入带有干燥剂的干燥柜中，温度保持在40～50℃，持续5～6h。