[发明专利]一种真菌/金属有机框架复合菌丝球材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于吸附剂技术领域，具体涉及一种真菌/金属有机框架复合菌丝球材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：从固体培养基上挑取新鲜的真菌孢子至液体培养基中，恒温恒速摇床培养，培养至合适时间，冷冻干燥后获得菌丝球；将得到的菌丝球浸泡于硝酸锌和2‑甲基咪唑混合溶液中，最后冷冻干燥后得到复合菌丝球材料；或者将得到的菌丝球浸泡硝酸锌溶液中搅拌，加入2‑甲基咪唑溶液，搅拌混合，得到复合菌丝球材料。本发明中的复合菌丝球为通过一步法或原位合成法在青霉菌丝球的菌丝表面合成ZIF‑8制备而成；本发明制备的复合菌丝球材料可用于染料污染物的处理，具有吸附效果好、操作简单、固液易分离、成本低廉、绿色环保等特点。

技术领域

本发明属于吸附剂技术领域，具体涉及一种真菌/金属有机框架复合菌丝球材料及其制备方法和应用。

背景技术

染料废水是环境污染的主要来源之一。生物吸附法在染料废水处理中受到广泛关注，这种吸附技术具有可行性、灵活性和操作简单的特点。其中，真菌菌丝球因具有多孔、表面积大、网状空隙多的结构特点而利于传质、传氧，安全无毒、成本低等，是一种既有生物活性又有吸附和载体特性的新型微生物材料和环境友好型材料。然而，在工业化应用中，菌丝球的高效处理和稳定运行仍是制约该材料应用的主要瓶颈。

金属有机框架材料是由金属离子和有机配体通过配位键自组装形成的具有分子内孔隙的有机-无机杂化材料。其具有高孔隙率、可调节的化学成分和晶体形态以及易变化的金属-配位键致使其有一定的生物降解能力等特点，已成为有效去除染料污染物的优质候选材料。而由于金属有机框架材料颗粒尺寸小，难以回收，导致使用成本的增加，限制了其大规模的应用。

因此，开发利用真菌/金属有机框架复合菌丝球材料，两者协同作用，对真菌菌丝的高效、稳定处理和金属有机框架材料的回收利用具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种真菌/金属有机框架复合菌丝球材料及其制备方法和应用，以解决真菌菌丝球在实际应用中效率低、稳定性差，和金属有机框架材料回收困难的问题，采用本发明制备真菌/金属有机框架复合菌丝球材料处理效果好、成本低、环境友好、易规模化生产。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

本发明提供一种真菌/金属有机框架复合菌丝球材料的制备方法，包括以下步骤：

1)从固体培养基上挑取新鲜的真菌孢子至液体培养基中，恒温恒速摇床培养，培养至合适时间，冷冻干燥后获得菌丝球；

2)将步骤1)得到的菌丝球浸泡于硝酸锌和2-甲基咪唑混合溶液中，浸泡时间为2～3h，最后冷冻干燥后得到真菌/金属有机框架复合菌丝球材料。

本发明提供一种真菌/金属有机框架复合菌丝球材料的制备方法，包括以下步骤：

1)从固体培养基上挑取新鲜的真菌孢子至液体培养基中，恒温恒速摇床培养，培养至合适时间，冷冻干燥后获得菌丝球；

2)将步骤1)得到的菌丝球浸泡硝酸锌溶液中搅拌一段时间后，加入2-甲基咪唑溶液中，搅拌混合2～3h，得到真菌/金属有机框架复合菌丝球材料。

进一步地，如上所述真菌/金属有机框架复合菌丝球材料的制备方法，步骤1)中，所述真菌为青霉菌，所述固体培养基为PDA培养基，所述液体培养基为PDB培养基。

进一步地，如上所述真菌/金属有机框架复合菌丝球材料的制备方法，步骤1)中，所述恒温恒速摇床培养的条件为：温度控制在28～35℃，摇床转速控制在120～160rpm，培养时间控制在24～48h。

进一步地，如上所述真菌/金属有机框架复合菌丝球材料的制备方法，步骤2)中，金属有机框架的金属离子部分硝酸锌的摩尔浓度为0.075～1mol/L。