[發明專利]銠絡合物在促進光合細菌降解偶氮染料中的應用以及促進光合細菌降解偶氮染料的方法

有效

• 申請號: 202110228859.8
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112850914B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 張新穎;林慕雪;劉璐;王永凈;劉明華;趙少宏;黃彥琦;張禹城;周亞
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C12N1/20;C07F15/00;C12R1/01
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明提供了銠絡合物在促進光合細菌降解偶氮染料中的應用以及促進光合細菌降解偶氮染料的方法，屬于生物細菌降解偶氮染料領域。該方法通過外加電子介質從而加快光合細菌對偶氮染料的降解速率。首先利用銠金屬聚合物制備出中間體沉淀并溶于水，將其水解生成的銠金屬絡合物作為電子介質，以偶氮染料為目標污染物，并在溶液中添加適量的光合細菌。在添加了銠金屬絡合物后，光合細菌對該偶氮染料的脫色與COD的降解效率更高。

技術領域

本發明涉及生物細菌降解偶氮染料領域，尤其涉及銠絡合物在促進光合細菌降解偶氮染料中的應用以及促進光合細菌降解偶氮染料的方法。

背景技術

中國是世界上最大的紡織品生產和出口國，每年產生的紡織廢水量占工業廢水總排放量的11％。全世界染料年產量約為100萬t，其中以偶氮染料產量最多，并且極難處理。偶氮染料的高使用率，使得有機廢水不斷增加。偶氮染料的特征是存在一個或多個偶氮(-N＝N-)基團，并且通常有1到4個連著苯基和萘基。這些芳香基通常與取代基組合，如羥基(-OH)、甲基(-CH₃)、硝基(-NO₂)、磺酸(-SO₃H)和鈉鹽(-SO₃Na)等取代基基團。由于偶氮染料的色度高，在自然環境中難被降解，且具有生物毒性，因此對水體生態平衡造成嚴重的影響。此外，偶氮染料是一種苯胺有機化合物，在一定特殊條件下，會分解產生二十多種致癌的芳香胺物質引發人體癌變，影響人類健康。

印染廢水的處理手段主要分為物理法、化學法和生物法三大類，其中生物法是目前應用最廣的方法。生物法處理染料廢水是指微生物以有機污染物作為碳源，利用自身的生命代謝活動，將染料從廢水中分離或將其轉化為中間產物或簡單無機物，進而實現污水凈化。但染料廢水濃度高、水質復雜，使用生物處理法存在一定的局限性。實踐表明，廢水處理廠使用傳統的生物法處理印染廢水并不能對廢水中的有機染料起到高效的降解作用。但近年來研究表明，光合細菌對偶氮染料具有較好的降解性能，對12種染料的脫色率都達到75％以上。與普通活性污泥或微生物群落相比，光合細菌對pH、溫度和鹽度都有較好的適應性，適應性較廣，易于控制，能忍耐高濃度高鹽度的有機廢水，對有毒物質有一定的降解能力，且不會產生二次污染。因此，光合細菌適用于降解偶氮染料廢水。而作為一種生物處理法，還仍需解決其處理時間長、降解效率低等問題。

現有的多種輔酶再生技術中，常使用甲基紫精(MV²⁺)和銠絡合物[Cp*Rh(bpy)(H₂O)]²⁺作為電子介質。但甲基紫精為有毒物質，容易造成二次污染，還原性很強且不具有選擇性。而[Cp*Rh(bpy)(H₂O)]²⁺是目前酶促氧化還原反應以及各種輔酶再生過程中最合適的電子介質，它在很大范圍內的酸堿度和溫度下都能保持活性，即使在極端條件下也能維持穩定的化學性質，現有研究已將其用于煙酰型輔酶NADH以及還原型黃素二核苷酸FADH₂的再生。但直接在復雜的生物體系中外加電子介質[Cp*Rh(bpy)(H₂O)]²⁺從而促進生物活性的研究罕有報道。

發明內容

本發明的目的在于提供銠絡合物在促進光合細菌降解偶氮染料中的應用以及促進光合細菌降解偶氮染料的方法，其在生物體系中直接外加電子介質，提高了生物降解染料的效率。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了銠絡合物在促進光合細菌降解偶氮染料中的應用，所述銠絡合物含電子介質[Cp*Rh(bpy)(H₂O)]²⁺。

本發明提供了一種促進光合細菌降解偶氮染料的方法，包括以下步驟：

將光合細菌菌懸液、有機碳源、偶氮染料溶液與銠絡合物溶液混合，即可。

進一步的，所述光合細菌為紅螺菌；所述光合細菌菌懸液的吸光度值為1.2-1.6。