一种生物法制备二氧化钛管基复合材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种生物法制备二氧化钛管基复合材料的方法，经LB培养基配制、厌氧培养基配制、MR‑1菌种的接种和培养、二氧化钛纳米管(TNTs)合成、母液的配制、二氧化钛纳米管基复合材料的制备等步骤，以取自环境中的微生物Shewanella oneidensis MR‑1为生物还原剂和模板剂，在TNTs管壁上原位合成Ag2S NPs，从而一步形成Ag2S/TNTs纳米管基复合材料，本方法不仅经济有效且低碳环保，避免了化学试剂的添加，而且不消耗任何能源，同时本方法生产的Ag2S/TNTs纳米管基复合材料，用于催化还原环境难降解具有生物毒性的有机污染物对硝基苯酚，催化效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种生物法制备二氧化钛管基复合材料的方法
本专利技术涉及一种二氧化钛纳米管基复合材料的方法，具体为一种生物法制备二氧化钛管基复合材料的方法。技术背景硫化银纳米颗粒是一种窄能带半导体，具有较高的光学性能、催化性能以及化学稳定性，广泛应用于光电池、离子导体、红外检测器和催化降解污染物等领域。但由于硫化银纳米颗粒具有较大的比表面能而易团聚，一般是将硫化银纳米颗粒负载于一定的载体上提高其分散性和稳定性。一维二氧化钛纳米管(TiO2nanotubes，简称TNTs)具有较大的比表面积能提供更多的活性位点，且一维纳米管有利于电子的转移以提高催化效率。但是目前在合成硫化银负载二氧化钛基复合材料的方法有电化学法、热分解法、连续离子沉积法等方法，大多都会使用有毒有害的化学试剂以及需要一定的特殊条件(如高温高压)，不仅会对环境造成二次污染，而且条件苛刻、加工成本高，能源利用率低。生物法合成纳米材料是利用生物活性分子在细胞内或细胞外自组装形成纳米材料的技术。较传统物理、化学等方法，生物法具有清洁、无毒、环境友好，反应条件温和可控，不需要额外添加还原剂，效率高等优点。奥奈达希瓦氏菌菌株(Shewanel本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物法制备二氧化钛管基复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、配制LB培养基：称取一定量的胰蛋白胨、酵母粉、NaCl，加入去离子水中，混匀，分装密封，高温高压灭菌冷却后保存，备用；S2、配制厌氧培养基：称取一定量的N‑(2‑羟乙基)哌嗪‑N'‑2‑乙烷磺酸、乳酸钠、氯化钠、硫酸铵、七水合硫酸镁、微量元素储备液、纯水，混匀，并用NaOH溶液调节pH至7.0左右，定容并分装于血清瓶中，充氮气5min以排尽瓶内溶解氧，用丁基橡胶塞密封，加盖，高温高压灭菌后保存备用；S3、MR‑1菌种的接种和培养：先将S.oniedensis MR‑1菌株接种到LB培养基中培养，将培养后的菌液5000...

【技术特征摘要】
1.一种生物法制备二氧化钛管基复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、配制LB培养基：称取一定量的胰蛋白胨、酵母粉、NaCl，加入去离子水中，混匀，分装密封，高温高压灭菌冷却后保存，备用；S2、配制厌氧培养基：称取一定量的N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-2-乙烷磺酸、乳酸钠、氯化钠、硫酸铵、七水合硫酸镁、微量元素储备液、纯水，混匀，并用NaOH溶液调节pH至7.0左右，定容并分装于血清瓶中，充氮气5min以排尽瓶内溶解氧，用丁基橡胶塞密封，加盖，高温高压灭菌后保存备用；S3、MR-1菌种的接种和培养：先将S.oniedensisMR-1菌株接种到LB培养基中培养，将培养后的菌液5000-7000rpm条件下离心2-8min，弃去上清液，并用灭菌后的厌氧培养基将底部的菌体重悬，备用；S4、合成二氧化钛纳米管(TNTs)：取一定量的二氧化钛粉末加入到NaOH溶液中，磁力搅拌至均匀，经回流后，用蒸馏水稀释后抽滤，然后分散到稀盐酸溶液中搅拌过夜，再用超纯水洗涤至中性，恒温烘干处理后，将固体煅烧后自然冷却至室温，用玛瑙研钵成粉末，备用；S5、母液的配制：将表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶解于厌氧培养基中，配制成0.5-2wt％的十二氨基苯磺酸钠溶液，向溶液中加入一定量的TNTs、和过量的聚乙烯吡咯烷酮，搅拌至均匀得到混合液A，然后加入一定量的硝酸银和五水合硫代硫酸钠，溶解后先超声5-15min后磁力搅拌2-4h得到混合液B；S6、二氧化钛纳米管基复合材料的制备：将混合液B用无菌注射器注入到装有厌氧培养基的血清瓶中，并注入一定量的MR-1菌液，然后将含MR-1菌液的血清瓶进行摇床培养一段时间，再将反应后的体系初步离心去除溶液中的菌体，然后分别用超纯水和无水乙醇清洗数次，并再次离心获得反应产物，最后将反应产物干燥可得到硫化银纳米颗粒负载二氧化钛(Ag2S/TNTs)纳米管基复合材料。2.根据权利要求1所述的一种生物法制备二氧化钛管基复合材料的方法，其特征在于，所述S2步骤中，微量元素储备液配制方法为：取1.0-2.0g次氮基三乙酸，用超纯水定容至500mL，再用氢氧化钾溶液调节pH值至6.5，然后加入硫酸镁2.0-3.0g、二水氯化钙0.5-1.5g、氯化钠0.5-1.5g、硫酸锰0.3-0.7g、七水硫酸锌0.01-0.03g、七水硫酸亚铁0.05-0.15g、七水硫酸钴0.01-0.03g、六水氯化镍0.01-0.04g、十二水和硫酸铝钾0.01-0.03g、五水硫酸铜0.005-0.015g、硼酸0.005-0.015g、二水钼酸钠0.005-0.015g、五水亚硒酸钠0.1-0.5mg，搅拌溶解后用超纯水定容至1000mL，放置在4℃冰箱中保存。3.根据权利要求1所述的一种生物法制备二氧化钛管基复合材料的方法，其特征在于，所述S1步骤中，配制的各原料的量分别为胰蛋白胨8-12g/L、酵母粉3-7g/L、NaCl8-12g/L；所述S2步骤中，以最后定容1L为标准，配制的各原料用量分别为：N-(2-羟乙基)哌嗪-N'-2-乙烷磺酸4.5-5.0g、乳酸钠2.0-2.5g、氯化钠0.4-0.5g、硫酸铵0.2-0.3g、七水合硫酸镁0.01-0.04g、微...

【专利技术属性】
技术研发人员：石先阳，杨迷，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34