[發(fā)明專利]碳酸鈣的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810572720.3
• 申請(qǐng)日: 2018-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN108841870A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙坤;宗奕吾;句穎;張文超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): C12P3/00
• 分類號(hào): C12P3/00;C12R1/01
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 喻穎

一種碳酸鈣的制備方法，包括以下步驟：制備含尿素的培養(yǎng)基，將巴氏芽孢八疊球菌菌株接種入其中，培養(yǎng)得到巴氏芽孢八疊球菌菌液；制備產(chǎn)碳酸鈣培養(yǎng)基，取巴氏芽孢八疊球菌菌液，處理后加入產(chǎn)碳酸鈣培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)形成碳酸鈣；取出形成碳酸鈣后的菌液，去除培養(yǎng)基然后烘干，制得微生物成因的碳酸鈣；取巴氏芽孢八疊球菌菌液，使細(xì)菌微環(huán)境pH恢復(fù)至中性；用產(chǎn)碳酸鈣培養(yǎng)基稀釋菌液至OD₆₀₀為0.01～0.1，取微生物成因的碳酸鈣加入稀釋后的菌液中得到新的碳酸鈣。本發(fā)明的碳酸鈣的制備方法利用模板法誘導(dǎo)碳酸鈣的生成，可以使碳酸鈣在特定的位點(diǎn)生長(zhǎng)，有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物礦化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳酸鈣的制備方法。

背景技術(shù)

生物礦化是微生物活動(dòng)引起環(huán)境的化學(xué)變化而導(dǎo)致礦物質(zhì)沉淀的現(xiàn)象。相比于化學(xué)法，微生物誘導(dǎo)碳酸鈣生成的方法綠色環(huán)保，被應(yīng)用于建筑修復(fù)、礦渣處理等領(lǐng)域。典型的微生物誘導(dǎo)碳酸鈣的過程中，微生物能夠分泌一種或多種代謝產(chǎn)物(CO₃^2-)與環(huán)境中的Ca²⁺發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致碳酸鈣沉淀。很多微生物都能夠誘導(dǎo)碳酸鈣生成，其中，產(chǎn)脲酶菌株巴氏芽孢八疊球菌(Sporosarcinapasteurii)能夠通過尿素水解作用誘導(dǎo)碳酸鈣形成，利用脲酶催化尿素水解產(chǎn)生氨和碳酸鹽。在這個(gè)反應(yīng)中，1mol尿素被水解為1mol氨和1mol氨基甲酸(式1.3.1)，氨基甲酸自發(fā)水解為1mol氨和1mol碳酸(式1.3.2)。NH₃和H₂CO₃在水中進(jìn)一步平衡形成碳酸氫鹽(式1.3.3)和2mol氨、2mol氫氧根離子(式1.3.4)。產(chǎn)生的氫氧根離子使環(huán)境中的pH升高，從而改變碳酸氫鹽的平衡，形成碳酸根離子(式1.3.5)。NH₄⁺的產(chǎn)生增加了局部pH值，因此該反應(yīng)可以自發(fā)的持續(xù)形成碳酸鈣。

CO(NH₂)₂+H₂O→NH₂COOH+NH₃ (1.3.1)

NH₂COOH+H₂O→NH₃+H₂CO₃ (1.3.2)

利用模板法合成碳酸鈣可以通過模板誘導(dǎo)碳酸鈣的生長(zhǎng)，來控制碳酸鈣的形貌。目前，利用模板法合成碳酸鈣多見于化學(xué)法合成碳酸鈣，模板法在微生物法合成碳酸鈣中尚不常見。我們利用微生物誘導(dǎo)生成的碳酸鈣為模板用微生物法制備了碳酸鈣。而對(duì)于其它模板，例如：聚苯乙烯磺酸鈉及化學(xué)合成的碳酸鈣，則無(wú)法作為微生物法制備碳酸鈣的模板。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種碳酸鈣的制備方法，以便解決上述問題的至少之一。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種碳酸鈣的制備方法，包括以下步驟：(1)配制細(xì)菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)基，滅菌后，加入過濾除菌的尿素，得到含尿素的培養(yǎng)基，將巴氏芽孢八疊球菌菌株接種入所述含尿素的培養(yǎng)基中，過夜振蕩培養(yǎng)，得到巴氏芽孢八疊球菌菌液；(2)配制鈣鹽溶液，過濾除菌后加入所述含尿素的培養(yǎng)基中，得到產(chǎn)碳酸鈣培養(yǎng)基，取步驟(1)制備的所述巴氏芽孢八疊球菌菌液，去掉培養(yǎng)基后加入新鮮液體培養(yǎng)基混懸，將混懸后的菌液加入所述產(chǎn)碳酸鈣培養(yǎng)基中，振蕩培養(yǎng)，形成碳酸鈣；取出形成碳酸鈣后的菌液，徹底去除培養(yǎng)基，然后烘干制得微生物成因的碳酸鈣；(3)取步驟(1)制備的巴氏芽孢八疊球菌菌液，去掉培養(yǎng)基后加入所述含尿素的培養(yǎng)基混懸，使得細(xì)菌微環(huán)境pH恢復(fù)至中性；使用所述產(chǎn)碳酸鈣培養(yǎng)基稀釋菌液至OD600為0.01～0.1，取步驟(2)得到的所述微生物成因的碳酸鈣加入稀釋后的菌液中得到新的碳酸鈣。