光催化纳米材料-微生物杂合体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种光催化纳米材料

【技术实现步骤摘要】
光催化纳米材料
‑
微生物杂合体及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于绿色氢能生产
，具体涉及一种光催化剂、导电碳材料与微生物的杂合体及其制备方法与产氢应用。

技术介绍

[0002]太阳能制氢是一种极具发展潜力的清洁能源生产技术，该技术通常利用光催化剂分解水来产氢，但由于受到了光吸收范围或光生载流子复合等因素的限制，现有光催化剂的产氢效率普遍不高。另外，利用微生物厌氧分解有机物也可以产生氢气，该技术可以与废水处理工艺耦合，从而为废水资源化提供一条新途径。然而，由于存在其他竞争性的有机物分解代谢途径，导致可被有效用于产氢的电子供体不足，从而也限制了其产氢效率与长期运行稳定性。
[0003]近年来，研究者尝试构建无机
‑
生物杂交系统(IBSs)来实现光催化与生物产氢过程的耦合。该系统可利用无机半导体材料优异的光吸收性能为微生物代谢提供额外的电子，同时利用微生物细胞内的氢酶来催化有机物转化产氢，因此有望实现实现持续、稳定、低成本的产氢过程。然而，由于光催化材料位于胞外而微生物氢酶则位于胞内，导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化纳米材料
‑
微生物杂合体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)CdS/RGO的制备将氧化石墨烯加入到含有水溶性的二价镉盐、硫脲和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液中，进行水热反应，然后洗涤、真空干燥，得到CdX/RGO材料；(2)希瓦氏菌的培养在好氧条件下培养希瓦氏菌，得到菌液；(3)CdS/RGO/MR
‑
1的制备将CdS/RGO材料分散在厌氧缓冲液中，得到缓冲液A；将步骤(2)所得菌液离心弃上清，后将离心获得沉淀物细胞分散至缓冲液A中，混合搅拌，获得CdS/RGO/MR
‑
1材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性二价镉盐为氯化镉。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，含有水溶性的二价镉盐、硫脲和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液以乙二醇为溶剂，二价镉盐的浓度为90
‑
100mmol/L，硫脲的浓度为90
‑
100mmol/L，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为10
‑
12mg/mL；步骤(1)中氧化石墨烯以氧化石墨烯的乙二醇溶液形式加入，氧化石墨烯的乙二醇溶液的浓度为0.4
‑
0.6mg/mL，氧化石墨烯的质量占聚乙烯吡咯烷酮的质量的0.5
‑
0.9％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，水热反应温度为160
‑
200℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文卫，陈琳，王雪萌，崔硕，
申请(专利权)人：中国科学技术大学苏州高等研究院，
类型：发明
国别省市：