基于高嶺土的適用于甲基對硫磷降解菌的固定化載體的制作方法

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導(dǎo)航： X技術(shù)> 最新專利>有機化合物處理,合成應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明屬于環(huán)境污染治理技術(shù)的功能材料研發(fā)與制備領(lǐng)域，特別涉及一種基于高嶺土的適用于甲基對硫磷降解菌的固定化載體。

背景技術(shù)：

固定化微生物技術(shù)是六十年代由生物化工中的固定化酶技術(shù)發(fā)展起來的生物技術(shù)，通過化學(xué)或物理的手段，將游離細胞定位于限定的空間區(qū)域，使其保持活性，可以反復(fù)利用。在七十年代后期，隨著水污染的日益嚴重，該技術(shù)因其獨特的優(yōu)點而被應(yīng)用于工業(yè)廢水的生物處理，與傳統(tǒng)的懸浮生物處理法相比，固定化微生物技術(shù)具有提高反應(yīng)器內(nèi)微生物細胞濃度、保持高效菌種、微生物密度高且流失少、反應(yīng)速度快、耐毒害能力強、處理設(shè)備簡單等優(yōu)點，因此近年來一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點之一，同時也取得了令人鼓舞的研究成果。固定化微生物技術(shù)能否投入實用的關(guān)鍵之處在于固定化載體材料的選擇，應(yīng)用于微生物固定化的載體應(yīng)具有抗微生物分解、機械強度高、傳質(zhì)性能好、對微生物無毒、性質(zhì)穩(wěn)定、價格低廉、壽命長等特性。目前所采用的固定化載體材料主要有：有機高分子載體、無機載體和復(fù)合載體三大類。有機高分子載體對微生物無毒、傳質(zhì)性能好，但強度低、易被微生物分解、壽命短。無機載體如多孔陶珠、鈣基膨潤土、高嶺土、硅藻土、活性炭、多孔硅、多孔玻璃等，具有機械強度大、對微生物無毒性、不易被微生物分解、機械強度大、制作簡單、耐酸堿、成本低、壽命長等特性，應(yīng)用價值較大。但是它們同時具有密度大、實現(xiàn)流化的能效高、微生物的吸附有限并且容易脫落等缺點。因此需要對載體進行改性，從而改進載體的性能。

甲基對硫磷是一種高效高毒的有機磷農(nóng)藥，在控制農(nóng)作物害蟲和病蟲方面占據(jù)重要的地位，給人們創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。隨著農(nóng)藥的品種和使用量的不斷增加，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收帶來保障的同時，農(nóng)藥殘留給生態(tài)環(huán)境和人類健康也帶來了嚴重威脅，是造成土壤農(nóng)藥污染的主要因素，直接或間接地危害人類的健康。甲基對硫磷主要的中間代謝產(chǎn)物為對硝基苯酚，易溶于水，中等毒性。由于含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，殘留期長，給人類健康帶來潛在威脅，有致畸、致癌、致突變的作用。利用微生物對有機磷農(nóng)藥的降解性能消除其在環(huán)境中的殘留，具有高效率、低成本、無二次污染、降解徹底等優(yōu)點，是修復(fù)有機磷農(nóng)藥污染土壤的有效途徑之一。固定甲基對硫磷降解菌是實現(xiàn)恢復(fù)甲基對硫磷污染環(huán)境的最有效手段之一，但是，目前還缺少用于固定甲基對硫磷降解菌的固定化載體，因此，開發(fā)基于高嶺土的適用于甲基對硫磷降解菌的固定化載體，這對于治理和修復(fù)甲基對硫磷污染環(huán)境具有重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于高嶺土的適用于甲基對硫磷降解菌的固定化載體，其制備方法的具體步驟如下：

(1)向750mL質(zhì)量百分比濃度為8％的硝酸銨溶液中加入44.8克高嶺土，在1000r/min條件下攪拌50分鐘，過濾除去液體，經(jīng)500mL去離子水洗滌后在105℃的干燥箱中放置55分鐘，得到物質(zhì)A；

(2)將5.7克1,4-二氨基蒽醌加入到1200mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，搖勻后分成等量3份，得到混合液M1、混合液M2、混合液M3；

(3)將4.8克鹽酸苯肼和7.7克2,3,4-三甲氧基苯甲醛加入到150mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，搖勻后分成等量3份，得到混合液N1、混合液N2、混合液N3；

(4)將混合液M1和8.8克2-噻吩乙酰氯加入到混合液N1中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液O1；

(5)將物質(zhì)A加入到混合液O1中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)A1，將物質(zhì)A1在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)A2；

(6)將混合液M2和8.0克2-噻吩乙酰氯加入到混合液N2中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液O2；

(7)將物質(zhì)A2加入到混合液O2中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)A3，物質(zhì)A3在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)A4；

(8)將混合液M3和7.2克2-噻吩乙酰氯加入到混合液N3中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液O3；

(9)將物質(zhì)A4加入到混合液O3中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)A5，物質(zhì)A5在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)B；

(10)將5.5克單寧酸和4.9克吡唑蒽酮加入到900mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，搖勻后分成等量3份，得到混合液P1、混合液P2、混合液P3；

(11)將9.4克八甲基環(huán)四硅氧烷和5.3克2-氯-4-氟苯甲酸加入到混合液P1中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液Q1；

(12)將物質(zhì)B加入到混合液Q1中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)B1，物質(zhì)B1經(jīng)100mL質(zhì)量百分比濃度為92％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)B2；

(13)將8.4克八甲基環(huán)四硅氧烷和6.3克2-氯-4-氟苯甲酸加入到混合液P2中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液Q2；

(14)將物質(zhì)B2加入到混合液Q2中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)B3，物質(zhì)B3經(jīng)100mL質(zhì)量百分比濃度為92％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)B4；

(15)將7.4克八甲基環(huán)四硅氧烷和7.3克2-氯-4-氟苯甲酸加入到混合液P3中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液Q3；

(16)將物質(zhì)B4加入到混合液Q3中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)B5，物質(zhì)B5經(jīng)100mL質(zhì)量百分比濃度為92％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)C；

(17)將22.3克3-氨基-4-乙氧羰基吡唑加入到500mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，搖勻后分成等量2份，得到混合液R1、混合液R2；

(18)將6.8克N,N-二異丙基乙胺和4.7克3-(乙基氨基)-4-甲酚加入到混合液R1中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液S1；

(19)將物質(zhì)C加入到混合液R1中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)C1，物質(zhì)C1經(jīng)100mL質(zhì)量百分比濃度為92％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)C2；

(20)將5.8克N,N-二異丙基乙胺和5.7克3-(乙基氨基)-4-甲酚加入到混合液R2中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液S2；

(21)將物質(zhì)C2加入到混合液S2中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)C3，物質(zhì)C3經(jīng)100mL質(zhì)量百分比濃度為92％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)D；

(22)將5.9克對氯苯乙腈加入到900mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，搖勻后分成等量3份，得到混合液T1、混合液T2、混合液T3；

(23)將3.9克苯并咪唑-2-甲醛和7.7克丙酮苯腙加入到混合液T1中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液U1；

(24)將物質(zhì)D加入到混合液U1中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)D1，物質(zhì)D1經(jīng)100mL質(zhì)量百分比濃度為92％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)D2；

(25)將4.9克苯并咪唑-2-甲醛和6.7克丙酮苯腙加入到混合液T2中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液U2；

(26)將物質(zhì)D2加入到混合液U2中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)D3，物質(zhì)D3經(jīng)100mL質(zhì)量百分比濃度為92％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到物質(zhì)D4；

(27)將5.9克苯并咪唑-2-甲醛和5.7克丙酮苯腙加入到混合液T3中，在1000r/min條件下攪拌5分鐘，得到混合液U3；

(28)將物質(zhì)D4加入到混合液U3中，在溫度為35℃的搖床中搖動25分鐘，過濾除去液體得到物質(zhì)D5，物質(zhì)D5經(jīng)100mL質(zhì)量百分比濃度為92％的乙醇洗滌后在105℃的干燥箱中放置120分鐘，得到的物質(zhì)即為基于高嶺土的適用于甲基對硫磷降解菌的固定化載體。

本發(fā)明的有益效果是，制得的基于高嶺土的適用于甲基對硫磷降解菌的固定化載體具有機械強度高、傳質(zhì)性能好、性質(zhì)穩(wěn)定、壽命長等特點。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種基于高嶺土的適用于甲基對硫磷降解菌的固定化載體，下面通過一個實例來說明其實施過程。

實施例1.