[发明专利]一种制备p-铁素体修饰n-赤铁矿异质结构的生物方法

摘要

本发明涉及一种利用腐败希瓦氏菌MR-1制备p-铁素体修饰n-赤铁矿异质结构的生物方法,该方法通过生物合成技术开发了p-n结与欧姆层的p型铁素体-n型赤铁矿异质结构，分两步进行，第一步：胶溶回流技术制备粒度约50 nm的A-Zn(A=Mg、Mn或Ni)修饰针铁矿（FeOOH）粉体；第二步：室温厌氧条件下培养腐败希瓦氏菌MR-1还原部分三价铁，得到(A-Zn)Fe₂O₄-Fe₂O₃异质结。该方法与现有技术相比：具有工艺简单、污染小、耗能低、易于放大、回收率高等优点，通过该方法获得的(A-Zn)Fe₂O₄-Fe₂O₃异质结表面缺陷低、团聚少、粒度均匀，同时具备较好的光热磁特性。

主权项

一种制备p‑铁素体修饰n‑赤铁矿异质结构的生物方法，其特征在于该方法利用腐败希瓦氏菌MR‑1制备p‑铁素体修饰n‑赤铁矿异质结构，具体操作按下列步骤进行：a、将原料MgCl₂、MnCl₂或NiCl₂与ZnCl₂和FeCl₃·6H₂O按摩尔比Mg²⁺、Mn²⁺或Ni²⁺∶Zn²⁺∶Fe³⁺=0.5∶0.5∶2，加入pH值为2的硝酸水溶液中，在温度85℃回流2小时，静置，真空温度50℃干燥20小时，得到Mg²⁺、Mn²⁺或Ni²⁺，和Zn²⁺修饰的FeOOH粉体；b、将30g·L^‑1腐败希瓦氏菌MR‑1在液体胰蛋白胨大豆肉汤培养基培养，得到细胞浓度为2.3×10⁸ 细胞·ml^‑1，在温度5℃冷冻条件下离心出腐败希瓦氏菌MR‑1菌种，再将腐败希瓦氏菌MR‑1菌种加入到矿化培养基中，然后加入将步骤a得到的修饰的FeOOH粉体配制成浓度为90 mM的Mg²⁺、Mn²⁺或Ni²⁺，和Zn²⁺修饰的FeOOH溶液，调节溶液pH值为6‑8，并同时加入1,4‑哌嗪二乙磺酸和蒽醌2,6‑双磺酸盐，缓解细胞与FeOOH溶液的接触，加速Fe³⁺的还原反应；c、将步骤b的反应液厌氧密封，在温度30℃条件下避光保存45天，离心，真空温度70℃干燥48小时，获得p‑铁素体修饰n‑赤铁矿异质结构。