[发明专利]一种微生物发酵超多孔水凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法，包括如下步骤：

1)凝胶预聚液的配制：将单体和交联剂依次加入去离子水中，搅拌15～35min，至全部溶解，即得凝胶预聚液；

2)酵母的复水活化：在25～32℃下将酵母溶解于去离子水中，保鲜膜密封，搅拌20～40min，加入活化剂继续搅拌5～20min，即得活性酵母菌溶液；

3)超多孔凝胶的制备：将活性酵母菌溶液加入至25～32℃的凝胶预聚液中，密封条件下搅拌15～35min，依次加入引发剂和催化剂，5min后将混合溶液缓慢倒入内直径为4～8cm的表面皿中，反应3～8h；

4)超多孔凝胶的纯化：将反应后的产物切成直径10mm的圆片，浸泡于50mL去离子水中，置于2～6℃冰箱进行溶胀，1周后置于-40～-60℃低温冰箱中冷冻干燥，即得到所述干燥的超多孔凝胶固体。

2.根据权利要求1所述的一种微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法，其特征在于，本发明步骤1～3中各个组分的质量百分比为：单体：5-15％，交联剂：0.10-1％，干酵母：2-6％，活化剂：1-3％，引发剂：0.01-1％，催化剂：0.01-1％，去离子水：73-91.88％。

3.根据权利要求1所述的一种微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的单体为(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、2-(二甲氨基)乙基-甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸、多缩乙二醇单甲基丙烯酸酯，其无机盐，以及其混合物。

4.根据权利要求1所述的一种微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、京尼平和含1，2二醇结构的交联剂中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的酵母为安琪高活性干酵母或香宾酵母，所述的活化剂为蔗糖(红糖、白糖、砂糖、黄糖)、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、羧甲基壳聚糖、牛奶和蜂蜜中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法是将干酵母复水活化。

7.根据权利要求1所述的一种微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法是将反应产物在去离子水中溶胀平衡后进行冷冻干燥。

8.根据权利要求1所述的一种微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法，其特征在于：所述的微生物发酵超多孔水凝胶的制备方法具有通用性，适合于微生物对高分子材料、复合材料和无机非金属材料的发泡成孔。

9.一种微生物发酵超多孔水凝胶，其特征在于：所述的超多孔水凝胶是由权利要求1所述的制备方法制备的。

10.一种微生物发酵超多孔水凝胶的应用，其特征在于：采用微生物发酵超多孔水凝胶可用于染料吸附、重金属离子富集回收、药物载体和生物医学支架材料领域。