[发明专利]一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及铂纳米颗粒的微生物回收的方法。

背景技术

最近几十年来，纳米技术的研究越发成为世界范围内科学研究的焦点，特 别是贵金属纳米颗粒材料的合成技术受到广泛的关注。在所有贵金属纳米颗粒 材料中，铂纳米颗粒材料由于其具有高稳定性和生物兼容性而广泛应用于电 学、光学、生物医学、催化应用等领域。

传统的铂纳米颗粒材料合成方法主要包括物理法、化学法和物理化学法， 这些方法通常对反应条件的要求比较严格(如高温或高压)，导致能耗大、成 本高。并且这些过程可能会涉及使用强还原剂、表面活性剂等有毒有害的化学 药剂，限制了获得的铂纳米颗粒在临床医学和生物学领域的应用。近年来已陆 续发现微生物细胞、植物体或植物提取液可成功用于合成铂纳米颗粒材料，但 可用于合成铂纳米颗粒的生物有机体种类仍然偏少，许多能够合成铂纳米颗粒 的微生物菌种有待发掘。其次目前已有研究多在低含量铂溶液中，还未见在较 高浓度条件下实现铂纳米颗粒合成的报道。

发明内容

本发明目的是利用粪肠球菌作为还原剂，在少量电子供体的条件下，将溶 液中的Pt(IV)还原成Pt(0)，并以纳米颗粒的形式回收。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将粪肠球菌(EnterococcusFaecalis)培养至稳定期离心收集，后用去 离子水清洗，并配成菌悬液；

2)将菌悬液离心后的沉积物和氯铂酸充分混合，加入电子供体，于恒定 条件下反应，定期检查直至形成铂纳米颗粒并达到稳定状态，即获得铂纳米颗 粒溶液。

步骤2)中，菌悬液所含生物量浓度为0.8～4.0g/L，初始铂离子浓度为 0.3～2.5mmol/L，初始pH值为2.0～10.0，温度范围为20℃～60℃，电子供体与 铂摩尔比为20:1～100:1。

步骤2)中，菌悬液所含生物量浓度为1.6g/L～3.0mg/L，初始铂离子浓度 为0.5mmol/L～1.5mmol/L，初始pH值为6.0～8.0，温度范围为25℃～35℃，电 子供体与铂摩尔比为40:1～70:1。

步骤1)中离心的条件为8000～10000rpm、25～30℃、3～5min，配成菌悬 液细胞干重浓度为0.8g/L-4.0g/L。

步骤2)中，离心的条件为8000～10000rpm、25～30℃、3～5min。

步骤2)中，电子供体为甲酸钠。

步骤2)中，反应条件为：反应时间48h，静置反应。

本发明利用粪肠球菌在外源电子供体作用下，生物回收铂纳米颗粒。粪肠 球菌细胞表面上的物质可以作为还原剂、稳定剂以及覆盖剂，将溶液中的化合 态铂元素还原成单质态铂纳米颗粒。

在本发明中，首先可以通过紫外可见吸收光谱测量来证明铂纳米颗粒的形 成，然后利用X射线衍射分析和透射电子显微镜观察等手段进一步确认。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)在不同条件如生物量、初始铂浓度、温度以及pH下产物生成情况， 均获得了粒径较为均一、分布集中的铂纳米颗粒，尤其是在较高初始铂浓度条 件下实现铂纳米颗粒的合成。

(2)本发明是在常温常压下进行的，操作简便、清洁环保、且经济有效， 是异于传统技术的一种绿色方法。

本发明所用粪肠球菌是粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)Z5，由中国典型 培养物保藏中心保藏，简称CCTCC，保藏编号为：CCTCCNO：M2012445， 保藏日期为2012年11月6日。该菌株已在公开号为103215200A的中国专利 中公开，属于现有技术。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的铂纳米颗粒溶液的UV-vis光谱图。

图2为本发明实施例1和实施例3制备的铂纳米颗粒的XRD谱图。

图3为本发明实施例1中铂纳米颗粒的TEM图。

图4为本发明实施例2中不同初始铂浓度回收的铂纳米颗粒TEM图，a、 b、c、d、e分别对应的铂离子浓度为0.37mmol/L,0.74mmol/L,1.47mmol/L、 2.20mmol/L以及2.93mmol/L。