[发明专利]负载微生物的酸改性海泡石生物纳米复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种负载微生物的酸改性海泡石生物纳米复合材料及其制备方法与应用，本发明公开的生物复合材料对苯酚污染物具有良好的吸附和降解能力，可以将其用于有害有机化合物的去除。此外，本发明能将吸附与生物处理实现完美结合，充分发挥二者的优势，使有机污染物达到完全去除。

技术领域

本发明属于纳米材料制备及其应用领域，具体涉及负载微生物的改性海泡石和金属有机框架复合材料及其制备方法及其在处理苯酚污染水溶液中的应用。

背景技术

最近，由于近代工业的快速发展，各种有害有机化合物（如抗生素，杀虫剂和酚类）被排放到水资源中，其中苯酚就占据了很大一个比重，这已造成大量的环境问题并威胁到人类健康。而且随着城市化和人口的快速增长，探究更有效的技术和更环保的材料来保护我们的水资源变得愈加重要，所以怎样处理酚类化合物已成为人们的研究热点。目前已经开发了诸如吸附，化学氧化和生物处理的技术来去除这些污染分子。吸附法虽然操作简单，但是成本较高并且伴有二次污染和循环利用率低等问题，同样化学方法也有二次污染这一问题的困扰。因此，寻找一种友好型、可持续的处理方法成为国内外研究的热点。

发明内容

本发明是介绍一种利用改性海泡石生物复合材料及其制备方法，并将其用于有害有机化合物处理，将金属有机框架修饰到改性海泡石上，并结合微生物，从而实现对有害化合物苯酚的局部富集和分离效果，从而去除苯酚污染物。

为了达到上述目的，本发明具体技术方案如下：

一种负载微生物的酸改性海泡石生物纳米复合材料，所述负载微生物的酸改性海泡石生物纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将水洗后的海泡石依次用HNO₃、HCl与H₂SO₄进行酸活化，得到酸改性海泡石；

（2）将酸改性海泡石依次浸入硅烷偶联剂溶液、对苯二甲酸溶液中，得到羧酸化海泡石；

（3）将羧酸化海泡石与乙酸锌、2-甲基咪唑在溶剂中混合，然后过滤、干燥，得到酸改性海泡石纳米复合材料；

（4）将微生物负载到酸改性海泡石纳米复合材料表面，得到负载微生物的酸改性海泡石生物纳米复合材料。

一种负载微生物的酸改性海泡石生物纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将水洗后的海泡石依次用HNO₃、HCl与H₂SO₄进行酸活化，得到酸改性海泡石；

（2）将酸改性海泡石依次浸入硅烷偶联剂溶液、对苯二甲酸溶液中，得到羧酸化海泡石；

（3）将羧酸化海泡石与乙酸锌、2-甲基咪唑在溶剂中混合，然后过滤、干燥，得到酸改性海泡石纳米复合材料；

（4）将微生物负载到酸改性海泡石纳米复合材料表面，得到负载微生物的酸改性海泡石生物纳米复合材料。

一种酸改性海泡石纳米复合材料，所述酸改性海泡石纳米复合材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将水洗后的海泡石依次用HNO₃、HCl与H₂SO₄进行酸活化，得到酸改性海泡石；

（2）将酸改性海泡石依次浸入硅烷偶联剂溶液、对苯二甲酸溶液中，得到羧酸化海泡石；

（3）将羧酸化海泡石与乙酸锌、2-甲基咪唑在溶剂中混合，然后过滤、干燥，得到酸改性海泡石纳米复合材料。

一种酸改性海泡石纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：