[发明专利]一种降解甲醛的生物材料及其制作和使用方法

说明书

本发明提供了一种代谢甲醛的生物材料及其制作和使用方法，该生物材料采用化学材料和能够代谢甲醛的微生物为原材料制作而成，可以高效去除空气中和水中的甲醛，制作成本廉价，维护方便，不产生任何运行费用，操作简便，适用范围广，且不产生二次污染，是新一代的生物除甲醛材料。

技术领域

本发明涉及新材料领域，具体为一种降解甲醛的生物材料及其制作和使用方法。

背景技术

甲醛可以使蛋白质变性，具有致癌、致畸、致残效应，空气中甲醛超标影响人体健康，目前室内空气中甲醛并无有效处理方式。

目前主流处理方法有2种，一种为氧化去除法，主要包括催化氧化、等离子氧化、高温燃烧氧化法、臭氧氧化等方法，上述方法具有高耗能，设备成本极高，占地面积大和产生二次污染，实用性差。第二种方法为吸附方法。吸附法必须要有相应的吸附剂，如凹凸棒，活性炭等。其中最为常见的是活性炭吸附法，此法亦为家庭室内甲醛去除的常用方法。吸附法又分为自然吸附和强制吸附，其中自然吸附方法是指在室内摆设吸附介质，通过空气的自然流动与吸附介质接触，实现有限效率的吸附作用。此法几乎对超标甲醛无作用，或其作用微小可以被忽略，主要原因是空气流动有限，活性炭（或其他吸附介质，以下内容中均简称活性炭）对空气的接触量小，接触面积小，使得甲醛与活性炭的接触几率很小。浅层接触可能会被活性炭表面的饱和层所排斥，不能进行充分的吸附反应。因此自然吸附法的甲醛去除效果非常有限。被动吸附是指通过强制通风的方式使空气中的甲醛进入充满活性炭的活性炭室，吸附反应发生在活性炭室，在此处空气能够和活性炭进行较为完全的接触，活性炭对空气进行过滤，对空气中的甲醛等有机分子进行吸附。此方法的缺点是，活性炭的吸附作用会产生饱和，饱和后的活性炭不仅不能继续吸附甲醛，而且还会对空气中释放甲醛，形成污染源，造成二次污染，需定期更换活性炭才可以进行，因此对活性炭成为耗材，需求量极大，活性炭价格昂贵，形成非常大的资源浪费。可见，上述现有技术中的两种方法对于空气中的甲醛去除均不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种可克服现有技术不足，提出一种降解甲醛的生物材料及其制作和使用方法。

本发明的目的一是提供一种能够降解空气中甲醛的生物材料的制作方法，具体包括如下步骤：

1. 准备甲醛降解菌发酵液，液体培养甲醛降解菌株，培养基配方如下：酵母粉10g/L、蛋白胨20g/L、葡萄糖20g/L。将Pichia pastoris按照3-5%接种量接入培养基中，30℃暴气或摇床200r/min培养，当菌体浓度达到OD600值为1.5左右时发酵结束，将发酵液3000-4000rpm离心6-15min弃上清，用PBS溶液稀释至OD600值为1.0备用。

2. 按照质量分数分别为1-2%、2-6%的比例称取海藻酸钠（SA）、聚乙烯醇(PVA)，溶解于去离子水中，90℃水浴恒温揽拌4h，121℃灭菌30min，冷却后形成固定化基质，备用。

3. 以体积比或质量比1:1左右的比例将步骤1和步骤2所述液体混合均匀，匀速滴至1-4% CaCl₂溶液中，固化4-12 h后转入4 %的硼酸溶液中再固化4-12 h，形成固体形态，用PBS溶液冲洗后保存于4℃冰箱保藏。

作为优选，步骤1中所述的甲醛降解菌株为一株Pichia pastoris，该菌株在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No. 2.5688。

作为优选，步骤2中所述的固定化介质是以海藻酸钠和聚乙烯醇为主的。

作为优选，步骤2中所述的海藻酸钠按照质量分数分别为1-2%、聚乙烯醇为2-6%。

本发明的目的二，是提供一种采用上述方法制作的生物材料，其特征在于该材料可以降解甲醛。