[发明专利]一种酵母外包双金属硫化物生物杂交体系的原位仿生合成方法

权利要求书

1.一种酵母外包双金属硫化物生物杂交体系的原位仿生合成方法，其特征在于具体过程为：

步骤S1：将安琪酵母粉均匀分散于YPD培养基中；

步骤S2：将醋酸锌溶液加入到步骤S1得到溶液中，于30℃震动培养使得酵母表面吸附锌离子，离心洗涤以弃去上清液中多余锌离子；

步骤S3：将步骤S2得到的沉淀均匀分散于YPD培养基中，再加入硫化钠溶液并于30℃震动培养制得表面含有过量硫离子的酵母外包硫化锌，离心洗涤以弃去上清液中多余硫离子；

步骤S4：将步骤S3得到沉淀均匀分散于YPD培养基中，再加入硝酸镉溶液并于30℃震动培养使得酵母表面吸附镉离子并与过量的硫离子结合，离心洗涤以弃去上清液中多余前体离子，最终得到酵母外包双金属硫化物Zn_xCd_10-xS₁₀生物杂交体系，其中0＜x＜10。

2.根据权利要求1所述的酵母外包双金属硫化物生物杂交体系的原位仿生合成方法，其特征在于：步骤S1中所述安琪酵母粉与YPD培养基的投料配比为0.2g:50mL。

3.根据权利要求1所述的酵母外包双金属硫化物生物杂交体系的原位仿生合成方法，其特征在于：步骤S2中所述醋酸锌溶液的浓度为4-9mmol/L；步骤S3中所述硫化钠溶液的浓度为10mmol/L；步骤S4中所述硝酸镉溶液的浓度为1-6mmol/L。

4.根据权利要求1所述的酵母外包双金属硫化物生物杂交体系的原位仿生合成方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：将0.2g安琪酵母粉分散于50mL YPD培养基中，摇床150rpm/min，30℃震荡分散均匀；

步骤S2：将0.055g醋酸锌加入到步骤S1得到溶液中，摇床150rpm/min，30℃震荡培养4h，使酵母表面吸附锌离子，离心洗涤1遍，弃去上清液中多余锌离子；

步骤S3：将步骤S2得到的沉淀分散到50mL YPD培养基中，再加入0.12g硫化钠，摇床150rpm/min，30℃震荡培养10min，制得表面含有过量硫离子的酵母外包硫化锌，离心洗涤1遍，弃去上清液中多余硫离子；

步骤S4：将步骤S3得到的沉淀分散到50mL YPD培养基中，再加入0.062g硝酸镉，摇床150rpm/min，30℃震荡培养24h，使酵母表面吸附镉离子，并与过量的硫离子结合，离心洗涤10遍，弃去上清液中多余前体离子，得到酵母外包双金属硫化物Zn₆Cd₄S₁₀生物杂交体系；

使用福立气相色谱仪和泊菲莱Labsor-6A作为产氢装置，向反应器中加入25mg步骤S4得到的酵母外包双金属硫化物Zn₆Cd₄S₁₀生物杂交体系，选用300W Xe灯作为光源，以10mM半胱氨酸为牺牲剂，50mL二次水作为反应体系，进行光催化产氢实验，得到酵母外包双金属硫化物的最优产氢速率为5238μmol/g/h。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的酵母外包双金属硫化物生物杂交体系的原位仿生合成方法，其特征在于：所述酵母外包双金属硫化物生物杂交体系以固溶体的形式存在，其表面由纳米小颗粒Zn_xCd_10-xS₁₀包覆而成，该纳米小颗粒Zn_xCd_10-xS₁₀的平均粒径为10nm，由酵母细胞分泌的物质指导合成，对酵母细胞无伤害，且酵母外包双金属硫化物生物杂交体系具有更大的比表面积及丰富的活性位点，使得其具有半导体的优异光捕获能力和生物系统的高效催化性能，进而能够用于光催化产氢领域。