[發明專利]一種以霉菌菌絲為模板的納米材料微纖維及其制備方法

有效

• 申請號: 201710499450.3
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107227509B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 鄒小波;李志華;石吉勇;黃曉瑋;胡雪桃;張文
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: D01F8/18
• 分類號: D01F8/18;D01F8/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種以霉菌菌絲為模板的納米材料微纖維及其制備方法，包括S1、霉菌菌絲的培養：將活化后的霉菌菌種接種至培養基中培養，并分離培養液中菌絲體；S2、納米材料前軀體在菌絲表面的吸附：將所述步驟S1中得到的菌絲體分散于納米材料前軀體溶液，攪拌適當時間，使得所述前軀體在菌絲表面發生吸附，得到菌絲懸浮液；S3、菌絲表面納米材料的生成和生長：向所述步驟S2中的菌絲懸浮液中加入氧化劑或沉淀劑，將所述前軀體轉化為納米材料，得到以霉菌菌絲為模板的納米材料微纖維。本發明以霉菌菌絲為模板，制備多種納米材料修飾的功能性微纖維，證明霉菌菌絲可以作為功能性微纖維合成的通用模板，該法具有操作簡單、成本低、綠色環保等優點。

技術領域

本發明屬于材料科學領域，尤其涉及一種以霉菌菌絲為模板的納米微纖維及其制備方法。

背景技術

近年來，納米材料的合成和應用在各個領域受到了廣泛的關注。相關學者嘗試采用各種物理、化學或生物法制備具有不同成分、形貌和結構的納米材料。而在許多應用場景當中，比如微傳感器制備、微型電機設計、柔性太陽能電池等，都需要功能性微纖維的制備。這類微纖維一般由一至數層納米材料包覆，包覆層尺寸應控制在納米級以保證其優異的功能性，纖維整體尺寸應控制在微米級以保證其在光學顯微鏡下的可裝配性。為了制備滿足要求的微纖維材料，許多學者嘗試采用棉花纖維、氧化鋁等作為模板進行微纖維的合成。在這些模板當中，由于生物模板具有綠色環保、可再生且便于批量生產等優點表現出了較大的應用潛力。

霉菌是一類以菌絲體形式生長的真菌，其菌絲直徑約為1～10μm，長度可超過100μm。此外，霉菌的細胞壁主要由幾丁質、葡聚糖和蛋白質組成，因此包含大量的羥基、羧基和氨基等官能團。這些官能團為霉菌菌絲表面的功能性修飾提供了便利。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以霉菌菌絲為通用模板制備功能性微纖維的方法，以霉菌菌絲為模板，制備多種納米材料修飾的功能性微纖維，證明霉菌菌絲可以作為功能性微纖維合成的通用模板，該法具有操作簡單、成本低、綠色環保等優點。

為實現以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種以霉菌菌絲為模板的納米材料微纖維制備方法，包括以下步驟：

S1、霉菌菌絲的培養：將活化后的霉菌菌種接種至液態察氏培養基，于26～28℃以50-200rpm轉速培養48-240h，采用抽濾法分離培養液中菌絲體，并使用蒸餾水清洗3～5次；

S2、納米材料前軀體在菌絲表面的吸附：將上述菌絲體分散于納米材料前軀體溶液，攪拌適當時間，使得該前軀體在菌絲表面發生吸附，得到菌絲懸浮液；

S3、菌絲表面納米材料的生成和生長：向上述菌絲懸浮液中加入一定的氧化劑或沉淀劑，將所述前軀體轉化為納米材料，得到以霉菌菌絲為模板的納米材料微纖維，并通過控制反應時間和反應物的劑量控制納米材料尺寸及形貌。

所述納米材料可以為ZnO納米材料、Fe₃O₄納米材料、Cu(OH)₂納米材料、聚吡咯納米材料或聚苯胺納米材料等納米材料中的任意一種。

所述氧化劑可以為過硫酸銨等。

所述沉淀劑可以為氫氧化鈉、氨水或三乙醇胺等中的任意一種。

一種利用上述以霉菌菌絲為模板的納米材料微纖維制備方法制備的納米材料微纖維，所述納米材料微纖維以霉菌菌絲為模板。

優選的，所述納米材料微纖維的直徑為5～20μm。

現有技術相比本發明的有益效果：

1、本發明利用利用霉菌菌絲作為微纖維制備的模板，具有通用性好、成本低、綠色環保、可再生、便于批量制備等優點。