[發明專利]用于固定甲基對硫磷降解菌的活性炭基功能材料

在審

• 申請號: 201710069871.2
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106834266A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 光合強化（北京）生物科技有限公司
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C02F3/34;C02F101/38
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技術領域

本發明屬于環境污染治理技術的功能材料研發與制備領域，特別涉及一種用于固定甲基對硫磷降解菌的活性炭基功能材料。

背景技術

固定化微生物技術是六十年代由生物化工中的固定化酶技術發展起來的生物技術，通過化學或物理的手段，將游離細胞定位于限定的空間區域，使其保持活性，可以反復利用。在七十年代后期，隨著水污染的日益嚴重，該技術因其獨特的優點而被應用于工業廢水的生物處理，與傳統的懸浮生物處理法相比，固定化微生物技術具有提高反應器內微生物細胞濃度、保持高效菌種、微生物密度高且流失少、反應速度快、耐毒害能力強、處理設備簡單等優點，因此近年來一直是國內外學者研究的熱點之一，同時也取得了令人鼓舞的研究成果。固定化微生物技術能否投入實用的關鍵之處在于固定化載體材料的選擇，應用于微生物固定化的載體應具有抗微生物分解、機械強度高、傳質性能好、對微生物無毒、性質穩定、價格低廉、壽命長等特性。目前所采用的固定化載體材料主要有：有機高分子載體、無機載體和復合載體三大類。有機高分子載體對微生物無毒、傳質性能好，但強度低、易被微生物分解、壽命短。無機載體如多孔陶珠、鈣基膨潤土、高嶺土、硅藻土、活性炭、多孔硅、多孔玻璃等，具有機械強度大、對微生物無毒性、不易被微生物分解、機械強度大、制作簡單、耐酸堿、成本低、壽命長等特性，應用價值較大。但是它們同時具有密度大、實現流化的能效高、微生物的吸附有限并且容易脫落等缺點。因此需要對載體進行改性，從而改進載體的性能。

甲基對硫磷是一種高效高毒的有機磷農藥，在控制農作物害蟲和病蟲方面占據重要的地位，給人們創造了巨大的經濟效益和社會效益。隨著農藥的品種和使用量的不斷增加，為農業增產增收帶來保障的同時，農藥殘留給生態環境和人類健康也帶來了嚴重威脅，是造成土壤農藥污染的主要因素，直接或間接地危害人類的健康。甲基對硫磷主要的中間代謝產物為對硝基苯酚，易溶于水，中等毒性。由于含有苯環結構，殘留期長，給人類健康帶來潛在威脅，有致畸、致癌、致突變的作用。利用微生物對有機磷農藥的降解性能消除其在環境中的殘留，具有高效率、低成本、無二次污染、降解徹底等優點，是修復有機磷農藥污染土壤的有效途徑之一。固定甲基對硫磷降解菌是實現恢復甲基對硫磷污染環境的最有效手段之一，但是，目前還缺少用于固定甲基對硫磷降解菌的功能材料，因此，開發用于固定甲基對硫磷降解菌的活性炭基功能材料，這對于治理和修復甲基對硫磷污染環境具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于固定甲基對硫磷降解菌的活性炭基功能材料，其制備方法的具體步驟如下：

(1)向450mL質量百分比濃度為17％的磷酸氫銨溶液中加入44g活性炭，在1000r/min條件下攪拌50分鐘，過濾除去液體，經500mL去離子水洗滌后在105℃的干燥箱中放置35分鐘，得到物質A；

(2)將17.7g四乙酰核糖加入到350mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌9分鐘，得到混合液K；

(3)將7.8克羥丙基纖維素和50.6克麥芽糖糊精加入到150mL叔丁醇中，在1000r/min條件下攪拌9分鐘，得到混合液L；

(4)將混合液K和8.9克D-環己基丙氨醇加入到混合液L中，在1000r/min條件下攪拌9分鐘，得到混合液M；

(5)將物質A加入到混合液M中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質B，將物質B在105℃的干燥箱中放置85分鐘，得到物質C；

(6)將8.9克6-氯-1-羥基苯并三氮唑和6.8克甘氨酰-L-天冬氨酸加入到1200mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌9分鐘，搖勻后分成等量4份，得到混合液N1、混合液N2、混合液N3、混合液N4；

(7)將6.6克海藻多糖和4.4克1-羥基蒽醌加入到混合液N1中，在1000r/min條件下攪拌9分鐘，得到混合液O1；

(8)將物質C加入到混合液O1中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質D1，物質D1經100mL質量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置85分鐘，得到物質D2；

(9)將6.1克海藻多糖和4.9克1-羥基蒽醌加入到混合液N2中，在1000r/min條件下攪拌9分鐘，得到混合液O2；

(10)將物質D2加入到混合液O2中，在溫度為30℃的搖床中搖動15分鐘，過濾除去液體得到物質D3，物質D3經100mL質量百分比濃度為90％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置85分鐘，得到物質D4；