[發(fā)明專利]一種固定化炭藻材料及其制備方法、用途

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• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111254137A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉安;郭奇聰
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C12N11/10;C02F3/32
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 徐律

1.一種固定化炭藻材料，其特征在于，所述固定化炭藻材料是以凝膠微球包埋微藻和生物炭的固定化微球體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定化炭藻材料，其特征在于，形成所述固定化微球體的微藻濃縮液：生物炭(mL：g)為10:(0.2-0.4)，所述微藻濃縮液的密度為9.0×10⁸cell/ml；

優(yōu)選地，所述固定化微球體的粒徑為3-4mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固定化炭藻材料，其特征在于，所述凝膠微球是以海藻酸鈉為凝膠載體，以氯化鈣為交聯(lián)劑形成；

優(yōu)選地，所述海藻酸鈉與所述氯化鈣的質(zhì)量比為(1-5):1，形成所述凝膠微球的海藻酸鈉溶液的濃度為0.03-0.05g/mL，形成所述凝膠微球的氯化鈣為溶液的濃度為0.01-0.03g/mL。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的固定化炭藻材料，其特征在于，所述微藻為蛋白核小球藻。

5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的固定化炭藻材料在如下a₁-a₂至少一種中的用途：

a₁,在廢水處理中的用途；

a₂,在去除氮、磷、有機(jī)碳和/或重金屬中的用途。

6.一種固定化炭藻材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

對微藻進(jìn)行前處理，得到微藻濃縮液；

混合生物炭與所述微藻濃縮液，得到炭藻混合液；

向所述炭藻混合液中加入凝膠載體溶液，攪拌均勻，得到凝膠載體與炭藻的混合溶液；將所述凝膠載體與炭藻的混合溶液滴入交聯(lián)劑溶液中，使凝膠載體交聯(lián)為凝膠微球，凝膠微球包埋生物炭與微藻形成固定化微球體，即為所述固定化炭藻材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述生物炭的制備方法包括以下步驟：

取植物枝干，在550℃～600℃的溫度和缺氧條件下進(jìn)行熱分解處理，然后繼續(xù)在300℃的溫度下進(jìn)行加熱處理，得到粉末狀的生物炭；

優(yōu)選地，所述熱分解處理的時間為8小時，所述加熱處理的時間為8小時。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述微藻前處理的步驟包括：

在溫度為24～26℃，光照為5000lux，光暗比為12h晝：12h夜的條件下培養(yǎng)微藻，得到密度達(dá)1.8×10⁷cell/ml的藻液；

在5000r/min的條件下對藻液進(jìn)行離心處理，棄去上清，將下層微藻洗滌后重懸，得到密度達(dá)9.0×10⁸cell/ml的微藻濃縮液。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述凝膠載體溶液的制備步驟包括：向海藻酸鈉中加入水，得到海藻酸鈉溶液；在121℃的溫度條件下對所述海藻酸鈉溶液進(jìn)行滅菌處理，使所述海藻酸鈉溶液溶解為凝膠狀的凝膠載體溶液；優(yōu)選地，所述海藻酸鈉溶液的濃度為0.03-0.05g/mL；

所述交聯(lián)劑溶液的制備步驟包括：向無水氯化鈣中加入水，攪拌，使所述無水氯化鈣溶解，得到氯化鈣溶液，即為所述交聯(lián)劑溶液；優(yōu)選地，所述氯化鈣溶液的濃度為0.01-0.03g/mL。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括：

將所述固定化微球體在4℃的溫度條件下靜置耦合24h后，清洗所述固定化微球體，然后置于4℃的生理鹽水中浸泡24h，清洗浸泡后的固定化微球體，得到穩(wěn)定耦合的固定化炭藻材料。