一种包埋纳米材料/群体感应淬灭酶复合小球的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种包埋纳米材料/群体感应淬灭酶复合小球的制备方法，将纳米材料/群体感应淬灭酶颗，包埋进海藻酸钠溶液中，制备海藻酸钠微球；再涂覆添加了氧化石墨烯的高分子聚合物铸膜液，利用相转化法制备出了有机外壳+水凝胶内核结构的水凝胶复合小球。该复合小球能利用淬灭酶降解细菌信号分子的功能，抑制膜面生物膜的生长，同时该复合小球利用聚合物外壳的孔径、力学强度和抗污染特性，增强小球在MBR中的耐冲刷和使用寿命，提高小球的回收率，避免造成纳米材料的环境污染。包埋纳米材料/群体感应淬灭酶复合小球可以广泛应用在生物、水处理等各个领域。

【技术实现步骤摘要】
一种包埋纳米材料/群体感应淬灭酶复合小球的制备方法
本专利技术属于功能材料和环境应用领域，涉及一种包埋纳米材料/群体感应淬灭酶复合小球制备方法。
技术介绍
膜生物反应器(Membranebioreactor,MBR)是结合膜分离过程与生物处理的高效污水处理技术。但是在膜材料使用过程中，存在着易污染、易堵塞的等现象，影响膜材料的使用寿命。膜污染问题被认为是制约MBR广泛应用的最大障碍。在控制膜污染的方法中，包括膜材料本身的改性，物理、化学清洗等各种方法，其中膜材料本身的改性包括改善膜材料的亲水性能，在膜材质中添加抑菌纳米银颗粒、溶菌酶等。群体感应抑制剂可以干扰信号分子系统的传导，抑制细菌某种特性和机理的表达。群体感应抑制剂包括群体感应淬灭酶和淬灭菌。基于群体感应的原理，将群体感应淬灭酶应用在膜生物反应器中，可以抑制生物膜的生长，从而达到控制膜污染的目的。但是，当游离淬灭酶单独使用时，会存在稳定性不好，易失活等缺点，一般会将酶做成负载材料进行应用。海藻酸钠是一种天然多糖，具有负载酶载体所需的稳定性、溶解性、粘性和安全性。常将其用于作为细菌、酶类的运载体、生物粘附剂和包埋剂等。但是，海藻酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包埋纳米材料/群体感应淬灭酶复合小球的制备方法，其特征在于，包括下述步骤:1)纳米材料/群体感应淬灭酶颗粒的制备：按照质量比将25～50mg包括氧化石墨烯、石墨烯和碳纳米管的纳米材料分散在100～200ml磷酸盐缓冲溶液中，室温超声，得到纳米材料混合溶液；按照质量比将75～150mg淬灭酶分散在上述纳米材料混合溶液中，超声搅拌，得到纳米材料/群体感应淬灭酶颗粒混合溶液，真空冷冻干燥，即得纳米材料/群体感应淬灭酶颗粒，冷冻保存备用；2)水凝胶混合液的制备：①配制纳米材料/群体感应淬灭酶‑海藻酸钠溶液：将步骤1)得到的纳米材料/群体感应淬灭酶杂化颗粒加入浓度为0.5～5g/L的海藻酸钠溶液...

【技术特征摘要】
1.一种包埋纳米材料/群体感应淬灭酶复合小球的制备方法，其特征在于，包括下述步骤:1)纳米材料/群体感应淬灭酶颗粒的制备：按照质量比将25～50mg包括氧化石墨烯、石墨烯和碳纳米管的纳米材料分散在100～200ml磷酸盐缓冲溶液中，室温超声，得到纳米材料混合溶液；按照质量比将75～150mg淬灭酶分散在上述纳米材料混合溶液中，超声搅拌，得到纳米材料/群体感应淬灭酶颗粒混合溶液，真空冷冻干燥，即得纳米材料/群体感应淬灭酶颗粒，冷冻保存备用；2)水凝胶混合液的制备：①配制纳米材料/群体感应淬灭酶-海藻酸钠溶液：将步骤1)得到的纳米材料/群体感应淬灭酶杂化颗粒加入浓度为0.5～5g/L的海藻酸钠溶液中超声，得到纳米材料/群体感应淬灭酶-海藻酸钠溶液；其中，纳米材料/群体感应淬灭酶杂化颗粒占海藻酸钠质量分数为0.1～10wt％；②配制添加剂溶液：将占海藻酸钠质量分数为10～50wt％的添加剂溶于去离子水中，配制0.5～5g/L添加剂溶液；③将纳米材料/群体感应淬灭酶-海藻酸钠溶液和添加剂溶液按照质量比10：1～1：10混合，搅拌溶解均匀即得水凝胶混合液，放置于4～10℃的密闭容器中备用；3)水凝胶微球的制备：将步骤2)得到的水凝胶混合液按照体积比为100～500ml滴至0.1～15wt％的金属盐水溶液中，得到水凝胶微球；将水凝胶微球用去离子水反复冲洗，保存在4～10℃的密闭容器中备用；4)涂覆铸膜液的制备：将质量分数为0.1～1wt％的氧化石墨烯加入70～80wt％有机溶剂中，超声；按照质量分数为1～5wt％加入高分子添加剂，高速搅拌，缓慢加入14～26wt％高分子聚合物，70℃搅拌，至高分子聚合物完全溶解，静置脱泡10～15h；5)水凝胶复合小球的制备：将步骤3)得到的水凝胶微球蘸取步骤4)的铸膜液，之后放入去离子水中浸泡至少24h，得到具有有机外壳+水凝胶内核结构的水凝胶复合小球。2.根据权利要求1所述的包埋...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱振亚，王磊，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61