申请/专利权人：哈尔滨理工大学

申请日：2024-04-09

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN118126884A

主分类号：C12N1/20

分类号：C12N1/20;C12P3/00;B01J27/22;B01J35/39;C12R1/19

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.21#实质审查的生效;2024.06.04#公开

摘要：本发明提出了用于生物制氢的大肠杆菌‑Cu‑MXenes‑PPYE.coliCu‑MXenes‑PPY生物复合系统的制备方法，主要涉及以下步骤：Cu‑MXenes‑PPY纳米材料的设计和表征、E.coliCu‑MXenes‑PPY生物复合系统的合成与表征以及E.coliCu‑MXenes‑PPY生物复合系统产氢性能的测试。E.coliCu‑MXenes‑PPY生物复合系统不仅利用了大肠杆菌细胞体内高度特异的生物催化能力而且还利用了Cu‑MXenes‑PPY较高的光吸收能力和电子传递能力。经过导电聚合物聚吡咯PPY修饰后的Cu‑MXenes‑PPY带正电，更有利于和表面带负电的大肠杆菌结合，用于生物制氢。该E.coliCu‑MXenes‑PPY生物复合系统在420‑780nm,2000W·m‑2可见光照射下，3小时产氢量能够达到2.256mmol，产氢效率比单纯大肠杆菌系统提高了222％。

主权项：1.用于产氢的大肠杆菌Cu-MXenes-PPY生物复合系统E.coliCu-MXenes-PPY的制备，其特征在于制备和检测方法是按下述步骤进行的：步骤一、将2.0gTi3AlC2粉末浸泡在15.0-30.0mL氢氟酸溶液中，在60℃下搅拌20-30小时，以完全去除铝层；步骤二、将上述溶液离心去除上清液，并用去离子水反复离心清洗直到溶液的pH值达到5.0-6.0，以完全去除氢氟酸，得到的固体在40-60℃真空干燥24小时，得到Ti3C2粉末；步骤三、在含有0.8-1.2mLCuSO40.1M和0.7-1.5mLNH3·H2O1.0M的水溶液中，加入30.0-60.0mg步骤二得到的Ti3C2粉末并混合均匀，在冰浴条件下悬浮液温度保持在0-4℃滴加入3.0-5.0mL500mM的NaBH4溶液，搅拌1h后，多次离心清洗，真空干燥得到Cu-Mxenes粉末；步骤四、将Cu-MXenes粉末超声均匀分散在去离子水中，加入7.0-15.0mL0.1MFeCl3，在室温下搅拌30-40min。再加入50-80μL吡咯，在室温下搅拌24小时。最后，离心去除上清液中未反应的物质，并用乙醇反复离心清洗，在60℃真空干燥12小时，得到Cu-MXenes-PPY；步骤五、配置培养E.coli的LB培养液，将配置好的LB培养液放在高压蒸汽灭菌锅中121℃灭菌20min；步骤六、在超净台中，将大肠杆菌接种在灭菌的培养液中，并将接种好的细菌培养液放置在37℃摇床中培养；步骤七、紫外-可见吸收光谱用来测定细菌的生长密度，当体现大肠杆菌细菌密度的OD600值为0.5-0.8时，加入Cu-MXenes-PPY，培养12小时，制备得到E.coliCu-MXenes-PPY生物复合系统；步骤八、将步骤八制备的E.coliCu-MXenes-PPY生物复合系统转入厌氧瓶中并更换新鲜培养液，放入摇床中过夜培养，使细菌适应厌氧环境，促进氢化酶的活性；步骤九、将步骤九经过厌氧培养后的E.coliCu-MXenes-PPY生物复合系统更换新鲜培养液，准备测试氢气的产量；步骤十、开始测定E.coliCu-MXenes-PPY生物复合系统生物复合系统的产氢量，从第0小时开始测定，一共测定3个小时。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨理工大学 一种产氢的大肠杆菌/Cu-MXenes-PPY生物复合系统的制备方法

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