申请/专利权人：华东师范大学

申请日：2024-04-12

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN118164621A

主分类号：C02F3/34

分类号：C02F3/34;C02F1/70;C12N1/20;C12P1/04;C02F101/16;C12R1/01

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.28#实质审查的生效;2024.06.11#公开

摘要：本发明公开了一种希瓦氏菌胞外聚合物包覆纳米铁材料及制备方法和应用，其方法包括：市售希瓦氏菌经复苏后扩培至营养肉汤培养基，待其生长至稳定期后，清洗离心菌液并热提取希瓦氏菌的胞外聚合物（EPS）。向EPS溶液中加入球磨制备的纳米铁（nZVI）粉末，经搅拌混匀后制得EPS包覆的nZVI材料（EPS@nZVI）。将EPS@nZVI投加至处理低碳氮比污水的连续流反硝化池或序批式反应池中并混匀反应，取出水水样检测硝氮等浓度变化及EPS@nZVI对微生物的毒性。为解决nZVI处理低碳氮比废水时电子利用效率低的缺陷，缓解nZVI对微生物的毒性，本发明以nZVI与希瓦氏菌EPS为基础，制备的EPS@nZVI不仅保留了nZVI的强还原性，又具备EPS促进胞外电子传递的潜力，减弱nZVI的生物毒性，且还原硝酸盐效率高，易回收利用。

主权项：1.一种希瓦氏菌胞外聚合物包覆纳米铁材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：称取营养肉汤粉末并以1:20～50的质量体积比与蒸馏水混匀配制成营养肉汤培养基，在超净工作台中将市售希瓦氏菌MR-1纯菌的菌种接种至含所述营养肉汤培养基的血清瓶中并混匀，其中菌液和培养基的接种比为1:5～10；将血清瓶用透气膜封口后放入恒温摇床中，于30～35℃条件下以100～200rpm的转速振荡培养24～72h后将菌液分装至甘油管，其中甘油和菌液的比例为1:1～5，保存于-80℃冰箱；步骤2：在超净工作台中取所述扩培分装后的菌液，以1:100～200的接种比扩培至含营养肉汤培养基的锥形瓶，用透气膜封口后于30～35℃条件下以100～200rpm的转速振荡培养24～72h至稳定期；取出菌液用去离子水离心清洗2～3次后，在3000～4000rpm条件下离心20～30min；去除上清液，取剩余菌体转移到带塞试管中，加0.9%生理盐水300～500mL，然后将其置于0.8MPa、105℃的高压灭菌锅中处理60min，取出后在3000～4000rpm条件下离心20～30min，取上清液即提取到希瓦氏菌胞外聚合物，4℃冷藏保存并检测，测得蛋白质含量为240～300mgL，多糖含量为30～70mgL，COD值为5000～6000mgCODL；步骤3：称取粒径D50为3～4μm的微米零价铁，以无水乙醇为球磨介质，将所述微米铁与乙醇以1:5～20的比例混合均匀后投加至撬棒式高能球磨机，球磨4～6h制备纳米级零价铁；取所述纳米零价铁冷冻干燥24～48h，研磨成纳米铁粉后以1:5～10的质量体积比与所述希瓦氏菌胞外聚合物混匀投加至血清瓶中密封；将血清瓶放入恒温摇床中，于25～35℃条件下100～200rpm振荡2～4h，制得胞外聚合物包覆的纳米零价铁材料，即所述希瓦氏菌胞外聚合物包覆纳米铁材料；其中希瓦氏菌是电活性菌。

全文数据：

权利要求：

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