[发明专利]一种酵母菌负载纳米铁金复合材料及其用途

摘要

本发明提供一种酵母菌负载纳米铁金复合材料及其用途。该复合材料包括酵母菌载体或经过化学处理的改性酵母菌载体及纳米铁金复合颗粒，是在常温常压下，以硼氢化钠或硼氢化钾为还原剂将酵母菌吸附的Fe²⁺或Fe³⁺原位还原为Fe⁰，再通过置换反应在改Fe⁰上进行纳米金修饰所得。通过调节酵母菌载体与铁盐的质量比、金盐与酵母菌载体的质量比、还原剂浓度、反应温度、反应时间和搅拌或振荡速度来控制纳米零价铁粒径和纳米金的覆盖率。该酵母菌负载的纳米铁金复合材料的制备工艺简单、成本低廉、环境友好，制得的产品反应活性高，寿命长，可广泛用于有机氯污染物和染料的降解以及重金属离子的去除。

主权项

1.一种酵母菌负载纳米铁金复合材料及其用途，其特征在于该酵母菌负载纳米铁金复合材料由以下步骤制备所得：(1)按常规方法培养面包酵母菌或酿酒酵母菌，将所得的酵母菌离心，洗涤后，冷冻干燥得酵母菌载体。或将所得的酵母菌离心，洗涤后，重新悬浮在质量百分比浓度为0.1～5％的吐温‑80溶液、和/或质量百分比浓度为0.1～5％的TritonX‑100溶液、和/或质量百分比浓度为0.5～10％的盐酸溶液、和/或质量百分比浓度为0.5～10％的氢氧化钠溶液、和/或质量百分比浓度为1～20％的乙醇溶液、和/或质量百分比浓度为1～20％的氯化钾溶液、和/或质量百分比浓度为1～20％的氯化钠溶液中，在40～60℃的温度下搅拌或振荡处理24～48小时进行化学处理。离心、洗涤后，冷冻干燥，得到经过化学处理的改性酵母菌载体。(2)将0.02～1.43mol·L‑1铁盐或亚铁盐水溶液加入到步骤(1)得到的酵母菌载体或改性酵母菌载体中，使铁盐与酵母菌的质量比为50～400mg·g‑1，在50～200r·min‑1下搅拌或振荡反应0.5～2h，离心、洗涤后，得到吸附有Fe2+或Fe3+的酵母菌或改性酵母菌。(3)在持续搅拌或振荡同时以0.5～0.8mL·min‑1的供气速度往所述溶液中通N2的条件下，往步骤(2)得到的吸附有Fe2+或Fe3+的酵母菌或改性酵母菌中以0.20～1.00mL·min‑1的速度滴入0.04～2.80mol·L‑1硼氢化钠或硼氢化钾溶液，使硼氢化钠或硼氢化钾与Fe2+或Fe3+的物质的量比为2～10:1，继续搅拌或振荡反应0.5h～2h后，再进行固液分离，固体用水洗涤3次，得到酵母菌负载纳米零价铁(Fe/SC)或改性酵母菌负载纳米零价铁(Fe/SCM)。(4)将步骤(3)所得酵母菌负载纳米零价铁(Fe/SC)或改性酵母菌负载纳米零价铁(Fe/SCM)悬浮在水中，加入氯金酸溶液，使氯金酸中Au3+与酵母菌载体的质量比为0.05～4.0：100，持续搅拌或振荡反应0.5h～2h后，在8000r·min‑1条件下离心10min，固体用二次蒸馏水洗涤3次，冷冻干燥研磨后即得酵母菌负载纳米铁金复合材料(Au/Fe/SC)或改性酵母菌负载纳米铁金复合材料(Au/Fe/SCM)。