[發明專利]負載微生物的夾心微納米纖維復合膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610765460.2
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106282153B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 鄧紅兵;邱曉丹;曾召陽;施曉文;杜予民
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/12;C12N11/10;C12N11/08;C12N11/02;C02F3/34;D01D5/00;D04H1/728;C12R1/865;C12R1/07;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 馬麗娜

1.一種基于靜電紡絲-靜電噴涂交替使用制備負載微生物的夾心微納米纖維復合膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將(i)高分子和無機物或(ii)高分子加入有機溶劑中，攪拌至完全溶解，得到高分子溶液；向高分子溶液中加入層狀硅酸鹽粘土礦物，分散均勻后再通過靜電紡絲技術制備成高分子微納米纖維膜；

(2)將微生物干菌粉分散在去離子水中，攪拌均勻，得到微生物懸濁液；將微生物懸濁液靜電噴涂在高分子微納米纖維膜表面，然后將樣品干燥至溶劑完全揮發，即得到含有單層高分子微納米纖維膜和單層微生物層的負載微生物的夾心微納米纖維復合膜；

(3)依次重復步驟(1)和步驟(2)若干次，得到多層高分子微納米纖維膜和多層微生物層交替的負載微生物的夾心微納米纖維復合膜；

所述的高分子為殼聚糖與醋酸纖維素、殼寡糖、絲素蛋白、聚乳酸、聚己內酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚異丁烯中任意一種或幾種的組合；

所述的無機物為二氧化鈦或銀離子；

所述的有機溶劑為甲酸、乙酸、丙酮、尿素、氯苯、苯甲醚、甲酰胺、正己烷、戊醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、異丙基苯、異辛烷、二氯甲烷、三氯甲烷、三氟乙酸、四氫呋喃、四氯化碳、甲基異丙酮、甲基四氫呋喃、苯、甲苯、乙腈、二甲基亞砜、N,N二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺中的一種或兩種。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的層狀硅酸鹽粘土礦物為蒙脫土或累托石。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的層狀硅酸鹽粘土礦物的質量是高分子質量的0.5％。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：靜電紡絲的參數為：灌注速度為0.3-4mL/h，高壓直流電源的電壓為10-20kV，針頭到接收板的距離為7-25cm，環境溫度為15-30℃，濕度為30-70％。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：靜電噴涂的參數為：灌注速度為0.5-5mL/h，高壓直流電源的電壓為15-25kV，針頭到接收板的距離為3-20cm，環境溫度為15-30℃，濕度為30-70％。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的微生物干菌粉通過以下方式得到：依次將微生物凍干粉活化、擴大培養、離心冷凍，即得到微生物干菌粉。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的微生物為釀酒酵母菌或芽孢桿菌。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟(2)所述的干燥方法為自然干燥、真空冷凍干燥或于鼓風干燥箱中烘干。

9.一種負載微生物的夾心微納米纖維復合膜，其特征在于：通過權利要求1-8任一項所述的方法制備得到。

10.一種利用權利要求9所述的負載微生物的夾心微納米纖維復合膜處理重金屬污水的方法，其特征在于，包括以下步驟：將權利要求9所述的負載微生物的夾心微納米纖維復合膜投入重金屬污染的水域中，調節pH至3-7，進行吸附反應；所述的重金屬為Zn、Pb、Cd、Cr、Cu中的一種或幾種。