專利名稱：葡萄球菌輔助組裝的大孔硅分子篩及制備方法
葡萄球菌輔助組裝的大孔硅W篩及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域1本發(fā)明涉及功能分子篩的設(shè)計(jì)與制備，是以天然的微生物作為模板， 通過硅樹脂，構(gòu)劍微生物具有識別功能性的大孔肝篩。
背景技術(shù)1微孔沸石分子篩是以單個溶劑化的分子或離子為模板制成的多 L材 料。而利用有序的陽離子型翁安鹽表面活性劑為模板合成的大比表面、孔輕規(guī)則 六方形排列的有序介孔分子篩系列M41S使分子篩合成由微孔向介孔轉(zhuǎn)變(Beck J.
S. et al. J. Am. Chem. Soc., 1992, 114: 10834-10843;-Kresge C T. et al. Nature,
1992,359:710-712)。介孑L分子篩具有更大內(nèi)表面和空穴，使大分子能夠iSA內(nèi)部進(jìn) 行生物有機(jī)化學(xué)模擬，并在催化、電子、光學(xué)及微見力轉(zhuǎn)方面弓胞了廣泛興趣。 隨后，以陰離子型(MonnierA.etal. Science, 1993,261:1299—1303)、中性(TanevP.T. & Pinnavaia T. J. Science, 1995， 267: 865-867)及雙頭基型(Huo Q. et al. Science, 1995, 268: 1324~1327)表面活性劑作為模板制備的介孔分子篩Xit—步拓寬了豐莫板 劑的概念。以表面活性劑模板與相轉(zhuǎn)移和油-水界面模板相結(jié)合，也合成出"管中 管"分子篩(Lin H. P. & Mou C. Y Science, 1996， 273: 765—768)和二氧化硅薄片微 米級空球(Schacht S. et al. Science, 1996,273: 768—771)。
作為一種功能化手段，介 L分子篩己具有通道、納米籠和拓?fù)鋵W(xué)的特征，禾擁 化學(xué)修飾將無機(jī)物半導(dǎo)體、有機(jī)化合物、金屬羰基化合物織質(zhì)引入其 L和籠內(nèi)， 大大豐富了介孔^T篩的性能。
發(fā)明內(nèi)容1本發(fā)明目的是合成一種含有大量微米孔的中空硅分子篩。其中，微 米孔體積和開鄰具有良好的單分散性。
將一種直徑約為1 |om的球形細(xì)菌作為模板物。葡萄球菌屬為一群革蘭氏陽性 球菌，常堆聚成葡萄串狀。代表種有金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌、檸檬色葡萄 球菌等。
將高濃度的菌液與雙官能團(tuán)和三官能團(tuán)的硅烷發(fā)生水解反應(yīng)，形成具有三維網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)的硅樹脂。硅樹脂^)^將葡萄球菌包埋其中。加熱破壞葡萄球菌。同時，使 硅樹脂凝膠晶化，在凝膠內(nèi)部構(gòu)建納米孔道。 裕疑膠在600。C下焙曉，硅樹脂成為由二氧化硅組成的分子篩。其中的葡 菌被完全分解并氧化，形成水、二氧化碳、 一氧化碳和碳。前三者為氣體，可沿納 米孔道排出凝膠。而碳在熱濃硫酸中仍會被氧化成二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w后排
出。這樣，硅針篩內(nèi)部原來葡辦菌所占據(jù)的空間就會轉(zhuǎn)化為M級的空穴，成 為一種 L徑均勻的中空分子篩。 本發(fā)明方法的具體過程包括
第一、葡萄球菌的常規(guī)法擴(kuò)培； 第二、硅柳旨敏葡萄球菌
在4。C下，將0.5 1 mL ±^擴(kuò)培后的葡 菌懸浮液緩慢滴加到含2 2.5 mL 二甲基二氯硅烷和2 2.5 mL的甲基三氯碌烷溶液中，或者緩優(yōu)滴加到含4 5 mL 甲基三氯砼烷溶液中；固化后在120°C下晶化1天。
第三、大 L硅分子篩的制備
在600°C馬弗爐中焙燒7小時，殘留物在濃硫酸中回流2小時得到葡萄球菌 輔助組裝的大孔硅^^篩。
其中葡萄球菌的擴(kuò)培過程是
葡萄球菌i咅養(yǎng)基的酉己置3每0.5g牛肉膏，l.Og蛋白月東，0.5gNaCl， 2.0g瓊月旨， 以及微量酵母粉分散于畫mL水中，攪拌均勻pH = 7.2 7.4;
將上述配好的培養(yǎng)基置于壓力為0.1 MPa的高壓滅菌鍋中滅菌30 min;滅菌后， 將固體培養(yǎng)基趁熱i)^M試管中，再進(jìn)行一次滅菌；然后立即將試管擱塞斜面，待 其冷凝后接種，再放入37。C的搖床中培養(yǎng)24小時，以擴(kuò)大培養(yǎng)；
將培養(yǎng)出來的葡萄球菌接種到液體培養(yǎng)基中，將其方i(A37。C的搖床中繼續(xù)培 養(yǎng)24小時，獲得大量的球菌；將其離心后，保存于生理食鹽水中待用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積+K文果本發(fā)明利用微生物對硅分子篩進(jìn)行致孔，得到了孔 徑和孑L形均勻的中空材料。該材料具有較大的比表面積，和與微生物在mi:互補(bǔ) 的空穴，可作為催化劑載體、附著材料，特別是能夠識別細(xì)菌，并能專一性吸附的 材料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
1、金黃葡辦菌的擴(kuò)培
將0.58牛肉膏，l.Og蛋白月東，0.5gNaCl， 2.0gl^月旨，以及微量酵母教、分散于 100mL水中，攪拌均勻(pH = 7.2 7.4);將配好的培養(yǎng)基置于壓力為0.1 MPa的高 壓滅菌鍋中滅菌30min;滅菌后，將固體培養(yǎng)基趁熱分輕試管中，再進(jìn)行一次滅 菌。然后立即將試管擱R斜面，待其冷凝后接種，再方j(luò)[A37。C的搖床中培養(yǎng)24小 時，以擴(kuò)大培養(yǎng)；將培養(yǎng)出來的葡萄球菌接種到液體培養(yǎng)基中，將其方JCA 37°C的 搖床中繼鄉(xiāng)彭咅養(yǎng)24小時，獲得大量的球菌。將其離心后，保存于生理食鹽水中。
2、 硅樹脂敏葡辦菌
在4。C下，將0.5 1 mL擴(kuò)培的葡萄球菌懸浮液緩侵滴加到含2 2.5 mL二甲 基二氯硅烷和2 2.5 mL的甲基三氯硅烷溶液中，固化后在120°C下晶化1天。
3、 大孔硅舒篩的制備
在600°C馬弗爐中焙燒7 9小時；殘留物在濃硫酸中回流1 2小時，得到 葡萄球菌輔助組裝的大孔硅好篩。
實(shí)施例2
1、 金黃葡辦菌的擴(kuò)培
將0.5§牛肉膏，l.Og蛋白月東，0.5gNaCl， 2.0g瓊脂，以及微量酵母私、分散于 100ml水中，攪拌均勻(pH = 7.2 7.4);將配好的培養(yǎng)基置于壓力為0.1 MPa的高 壓滅菌鍋中滅菌30min;滅菌后，將固體培養(yǎng)基趁熱分,試管中，再進(jìn)行一次滅 菌。然后立即將試管擱塞斜面，待其冷凝后接種，再方iA37。C的搖床中培養(yǎng)24小 時，以擴(kuò)大培養(yǎng)；將培養(yǎng)出來的葡萄球菌接種到液體培養(yǎng)基中，將其放入37°C的 搖床中繼纟彭咅養(yǎng)24小時，獲得大量的球菌。將其離心后，保存于生理食鹽水中。
2、 硅樹脂爐葡辦菌
在4°C下，將0.5 1 mL擴(kuò)培的葡萄球菌懸浮液緩侵滴加到含4 5 mL甲基三 氯硅烷溶液中，固化后在120°C下晶化1天。
3、 大孔硅^篩的制備
在600°C馬弗爐中焙燒7 9小時；殘留物在濃硫酸中回流2小時，得到葡萄 球菌輔助組裝的大孔硅分子篩。
權(quán)利要求
1、一種葡萄球菌輔助組裝的大孔硅分子篩，其特征在于——分子篩是由二氧化硅組成的；——分子篩內(nèi)部包含與葡萄球菌在形狀上相似的空穴。
2、 一種權(quán)利要求1所述的葡萄球菌輔助組裝的大 L硅分子篩的制備方法，其特征是該方^^括第一、葡萄球菌的常規(guī)法擴(kuò)培； 第二、硅樹脂^J寸葡萄球菌在4。C下，將0.5 1 mL ，擴(kuò)培后的葡萄球菌懸浮液緩慢滴加到含2 2.5 mL 二甲基二氯^^烷和2 2.5 mL的甲基三氯硅烷溶液中，或者緩漫滴加到含4 5 mL 甲基三氯硅烷溶液中；固化后在120°C下晶化1天；第三、大孔硅^篩的制備在600°C馬弗爐中焙燒7小時，殘留物在濃硫酸中回流2小時得到葡萄球菌 輔助組裝的大孔硅^T篩。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2戶脫的葡萄球菌輔助組裝的大 L硅^^篩的制備方法，其 特征是葡萄球菌的擴(kuò)培過程是葡萄球菌培養(yǎng)基的配置將0.5g牛肉膏，l.Og蛋白月東，0.5gNaCl， 2.0g瓊月旨， 以及微量酵母粉分散于100mL水中，攪拌均勻pH = 7.2 7.4;將戰(zhàn)配好的培養(yǎng)基置于壓力為0.1 MPa的高壓滅菌鍋中滅菌30 min;滅菌后， 將固體培養(yǎng)基趁熱^^M試管中，再進(jìn)行一次滅菌；然后立即將試管擱置斜面，待 其冷凝后接種，再方i(A37。C的搖床中培養(yǎng)24小時，以擴(kuò)大培養(yǎng)；將培養(yǎng)出來的葡萄球菌接種到液體培養(yǎng)基中，將其放入37。C的搖床中繼續(xù)培 養(yǎng)24小時，獲得大量的球菌；將其離心后，保存于生理食&7jC中待用。
全文摘要
一種葡萄球菌輔助組裝大孔硅分子篩及制備方法。本發(fā)明以葡萄球菌為模板，將其包封在由二甲基二氯硅烷和甲基三氯硅烷水解所形成的硅樹脂中，經(jīng)加熱和焙燒，分解模板，形成了結(jié)構(gòu)中含有大量與葡萄球菌形狀互補(bǔ)空穴的大孔硅分子篩。該材料具有較大的比表面積，和與微生物在形狀上互補(bǔ)的空穴，可作為催化劑載體、附著材料，特別是能夠識別細(xì)菌，并能專一性吸附的材料。作為吸著材料可賦予分子篩識別微生物的功能。
文檔編號C01B39/00GK101186310SQ200710151049
公開日2008年5月28日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者瑩 崔, 張嘉琪, 謝秀榮, 鄭嗣華, 黃衛(wèi)洪, 黃積濤 申請人:天津理工大學(xué)