一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法技术

本发明专利技术公开了一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法，包括以下步骤：将真菌菌丝在摇床中活化，然后用无菌搅拌器将活化后的真菌搅碎，选取搅碎的真菌加入PDB培养基中，摇床震荡培养，然后用超纯水冲洗干净，冷冻干燥得到真菌菌丝体(Fungal mycelium，FM)；取冷冻干燥好的真菌菌丝体，加入2,3

【技术实现步骤摘要】
一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，尤其是涉及一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法。

技术介绍

[0002]微塑料是一种直径小于5mm的塑料碎片和颗粒，其广泛分布于各种水体环境中，是一种新型的水体污染物，会对人体健康以及环境造成严重的危害。目前，去除废水中微塑料的方法有化学混凝法、物理吸附法、静电吸附法和磁性纳米粒子去除法等。然而这些方法存在成本高、吸附效率低、难以实现工业化以及处理过程中会对环境造成二次污染等问题。另外，在处理过程中小尺寸的微塑料容易泄露到环境中，形成纳米塑料，进一步增加了清除微塑料的难度。因此，本专利技术提出了一种利用改性的真菌菌丝清除废水中的微塑料的新方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法，利用化学改性在菌丝体上接枝官能团，从而对真菌菌丝的表面电荷进行调节，增强了微塑料和真菌菌丝之间的静电相互作用，从而实现对微塑料的有效清除，具有成本低、吸附效率高、绿色环保的优点。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法，包括以下步骤：
[0005]S1、真菌的活化：从真菌平板上选取菌块接种到PDB培养基中，在摇床中在150rpm条件下培养5天，进行真菌的活化；
[0006]S2、真菌菌丝体的培养：用无菌搅拌器将步骤S1中活化后的真菌搅碎，选取搅碎的真菌加入PDB培养基中，摇床震荡培养3天，然后用超纯水将培养好的真菌菌丝体冲洗干净，然后进行冷冻干燥，得到真菌菌丝体FM；
[0007]S3、真菌菌丝体的改性：取步骤S2中冷冻干燥好的真菌菌丝体，然后加入2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵、NaOH和蒸馏水，在30℃条件下反应1h；然后将真菌菌丝体进行洗涤、冷冻干燥，得到改性后的真菌菌丝体M
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FM；
[0008]优选的，所述PDB培养基的组分包括200g马铃薯、20g葡萄糖和、1.3L蒸馏水。
[0009]优选的，所述步骤S1中，真菌菌丝体选取灵芝中分离出的白腐菌。
[0010]优选的，所述步骤S2中，摇床培养条件为30℃、200rpm。
[0011]优选的，所述步骤S3中真菌菌丝体、2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵、NaOH和蒸馏水的重量体积比为1g:1g:0.1g:19mL。
[0012]本专利技术所述的一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法的优点和积极效果是：
[0013]1、本专利技术采用2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC)对真菌菌丝体FM进行改性，有效增强了真菌菌丝体FM与微塑料之间的静电相互作用，提高了真菌菌丝体FM对微塑料的吸
附，实现了对水体中微塑料的去除。
[0014]2、与其它清除微塑料的方法相比，本专利技术的作用效果更明显、成本更低、时间段和应用潜力更大，处理过程中不会对环境造成二次污染，为塑料的去除提供有效的依据和新的选择。
[0015]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0016]图1为本专利技术真菌菌丝体的培养过程及真菌菌丝体的形态图；
[0017]图2为本专利技术真菌菌丝体的改性机理及改性前后的形态图；
[0018]图3为本专利技术真菌菌丝体FM和改性真菌菌丝体M
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FM吸附前后表面形态的变化示意图；
[0019]图4为本专利技术真菌菌丝体FM和改性真菌菌丝体M
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FM吸附能力示意图；
[0020]图5为本专利技术废水中微塑料吸附的放大实验流程图；
[0021]图6为本专利技术真菌菌丝体FM和改性真菌菌丝体M
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FM废水中微塑料吸附的放大实验的结果示意图。
具体实施方式
[0022]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
[0023]实施例1
[0024]S1、从真菌平板上取10个1cm的菌块接种到100ml PDB培养基中，真菌选用从灵芝上分离的白腐菌，在摇床中150rpm条件下培养5天，使白腐菌活化。
[0025]S2、用实验室无菌搅拌器将白腐菌搅碎，然后取10mL搅碎的白腐菌加入1L PDB培养基中，30℃、200rpm条件下摇床震荡培养3天。然后用超纯水将培养好的白腐菌菌丝体冲洗干净，然后进行冷冻干燥，得到白腐菌菌丝体。白腐菌菌丝体的培养过程及得到的白腐菌菌丝体如图1中(1)、(2)所示。用扫描电子显微镜(SEM)观察其菌丝体形态，如图1中(3)所示。
[0026]S3、取1g步骤S2中干燥好的白腐菌菌丝体，加入1g 2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC)、0.1g NaOH和19mL的蒸馏水，在30℃条件下反应1h，然后将白腐菌菌丝体进行洗涤、冷冻干燥，得到改性后的白腐菌菌丝体M
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FM。改性机理及改性前后的形态图如图2所示。由图2中A图可知官能团被接枝到白腐菌菌丝体上。由图2中B图可知，改性后的白腐菌菌丝体M
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FM的表面与白腐菌菌丝体FM相比变得更加光滑。
[0027]实施例2
[0028]白腐菌菌丝体FM和改性白腐菌菌丝体M
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FM对聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)和聚对苯二甲酸(PET)微塑料的去除效果研究
[0029](1)将白腐菌菌丝体FM和改性白腐菌菌丝体M
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FM(质量相同)分别添加到含有PP、PS、PE和PET的溶液(浓度相同)中，200rpm摇床震荡8h，然后将悬浮液离心，取出吸附微塑料的白腐菌菌丝体FM与改性白腐菌菌丝体M
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FM，冷冻干燥。利用扫描电子显微镜(SEM)观察吸
附微塑料后白腐菌菌丝体FM和改性白腐菌菌丝体M
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FM的表面形态的变化，如图3所示。从图3中可以看出改性白腐菌菌丝体M
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FM对PP、PS、PE和PET的吸附能力比白腐菌菌丝体FM的吸附能力更好。
[0030](2)将吸附微塑料的白腐菌菌丝体FM和改性白腐菌菌丝体M
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FM冷冻干燥后，利用微塑料的收集能力(MCC)来确定白腐菌菌丝体FM和改性白腐菌菌丝体M
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FM的最大饱和吸附量。具体操作为：在氮气气氛下，以30℃/min的升温速率将样品从30℃升温到900℃，然后通过式(1)计算微塑料的收集能力(MCC)：
[0031][0032]W
sample
指的是吸附微塑料后白腐菌菌丝体(或改性白腐菌菌丝体)的热重残留量，W
reference
指的是吸附微塑料前白腐菌菌丝体(或改性白腐菌菌丝体)的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用表面改性真菌菌丝有效清除废水中微塑料的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、真菌的活化：从真菌平板上选取菌块接种到PDB培养基中，在摇床中在150rpm条件下培养5天，进行真菌的活化；S2、真菌菌丝体的培养：用无菌搅拌器将步骤S1中活化后的真菌搅碎，选取搅碎的真菌加入PDB培养基中，摇床震荡培养3天，然后用超纯水将培养好的真菌菌丝体冲洗干净，然后进行冷冻干燥，得到真菌菌丝体FM；S3、真菌菌丝体的改性：取步骤S2中冷冻干燥好的真菌菌丝体，然后加入2,3
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环氧丙基三甲基氯化铵、NaOH和蒸馏水，在30℃条件下反应1h；然后将真菌菌丝体进行洗涤、冷冻干燥，得到改性后的真菌菌丝体M
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FM。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，张艳，余洪波，冯兴伟，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：