一種礦化合成納米硫酸鹽的方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種礦化合成納米硫酸鹽的方法，包括步驟：1)獲取生物反應濾液a.配制B組分取硫代硫酸鈉8～11克，磷酸氫二鈉1.1～1.3克，磷酸二氫鉀1.5～2.0克，七水硫酸鎂0.1～0.3克，硫酸銨0.05～0.2克，氯化鐵0.01～0.03克，硫酸錳0.01～0.03克，溶于1000毫升去離子水中制成混合溶液；將混合溶液放入滅菌鍋中，在110～135℃下滅菌80～120分鐘，冷卻至室溫，備用；b.獲取濾液將活化后保存的二至四代排硫硫桿菌，以每200毫升B組分溶液計，其接種二至四代排硫硫桿菌2～8毫升，在170～200rpm和28～30℃恒溫搖床中培養(yǎng)6～8天取出；通入硫化氫氣體，靜置12～24小時，過濾反應溶液，得濾液；2)礦化合成納米硫酸鈣將1～10克CaCl2·2H2O加入到濾液中，充分攪拌，得納米硫酸鈣。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及一種礦化合成納米硫酸鹽的方法。
技術介紹
納米材料的合成方法有幾種，包括物理、化學和生物方法。物理方法制備納米材料往往需要較大的儀器設備，成本較高，而且制得的納米材料的粒度分布較寬；利用化學方法制備的納米材料，往往有雜質殘留。雖然利用物理和化學方法合成納米材料的工藝已經(jīng)相對成熟，但是此類方法伴隨著對環(huán)境的污染和對人類的健康威脅。近些年來，人們越來越多地將注意力投入到生物合成納米材料的研究上；生物合成納米技術具有高效、環(huán)保、可控等特點，已成為科學領域的前沿課題。硫化氫是一種無色、易燃的酸性氣體，具有臭雞蛋氣味，超劇毒，是工業(yè)企業(yè)生產中產生的廢氣，硫化氫廢氣的處理是當前面臨的一個很棘手的難題。
技術實現(xiàn)思路
為了消納硫化氫廢氣，解決硫化氫廢氣處理這一環(huán)保中很難解決的問題，本專利技術人根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗，設計結合生物技術，將硫化氫的硫離子氧化為硫酸根，首先降低其危險性，然后變廢為寶，利用硫酸根產物合成納米硫酸鹽。本專利技術方法利用排硫硫桿菌氧化還原態(tài)硫化物(H2S)產生SO42-離子，并最終制備成有市場價值的納米硫酸鹽。本專利技術的目的是提供一種礦化合成納米硫酸鹽的方法，它不同于傳統(tǒng)的合成納米粒子的方法，對環(huán)境友好，無二次污染。本專利技術目的通過以下技術方案實現(xiàn)，包括步驟：1)獲取生物反應濾液a.配制B組分取硫代硫酸鈉8～11克，磷酸氫二鈉1.1～1.3克，磷酸二氫鉀1.5～2.0克，七水硫酸鎂0.1～0.3克，硫酸銨0.05～0.2克，氯化鐵0.01～0.03克，硫酸錳0.01～0.03克，溶于1000毫升去離子水中制成混合溶液；將混合溶液放入滅菌鍋中，在110～135℃下滅菌80～120分鐘，冷卻至室溫，備用；b.獲取濾液將活化后保存的二至四代排硫硫桿菌，以每200毫升B組分溶液計，其接種二至四代排硫硫桿菌2～8毫升，在170～200rpm和28～30℃恒溫搖床中培養(yǎng)6～8天取出；通入硫化氫氣體，靜置12～24小時，過濾反應溶液，得濾液；2)礦化合成納米硫酸鈣將1～10克CaCl2·2H2O加入到濾液中，充分攪拌，得納米硫酸鈣。本方法生物反應過程由A，B，C三個組分構成；A組分是排硫硫桿菌；B組分是硫代硫酸鈉，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鉀，七水硫酸鎂，硫酸銨，氯化鐵，硫酸錳的混合溶液；C組分是硫化氫氣體。本專利技術鈣離子的礦化機理在本納米硫酸鹽的制備方法中，排硫硫桿菌產生硫化氫脫氫酶，硫化氫脫氫酶可以從體外硫化氫分子上轉移電子，進而硫化氫被氧化，通過過濾除去細菌體和不溶性有機大分子，得到濾液。因濾液中含有大量的有機基質不能作為成核位點，在低濃度反應物中產物以納米粒子形式存在。有益效果：1.本方法清潔、無毒，所得產品實用價值高；本方法不同于傳統(tǒng)的合成納米粒子的方法，對環(huán)境友好，無二次污染。2.本方法將有毒有害的H2S氣體轉化為可溶性的生物硫酸鹽，降低其危害性，解決了環(huán)保上的一個難題。3.原料來源廣，可以充分利用自然界微生物資源；且工藝簡單，成本低廉、易培養(yǎng)、繁殖快等優(yōu)點。4.微生物礦化合成納米材料的反應條件溫和，獲得的納米材料容易純化。附圖說明圖1為沉淀納米CaSO4掃描電鏡形貌分析結果圖。圖2為沉淀納米CaSO4紅外分析圖譜。具體實施方式本實施例所使用的硫化氫氣體為本專利技術人在實驗室中自己制備的，含一定量氧氣。實施例1取硫代硫酸鈉10克，磷酸氫二鈉1.2克、磷酸二氫鉀1.8克、七水硫酸鎂0.1克、硫酸銨0.1克、氯化鐵0.02克、硫酸錳0.02克溶于1000毫升去離子水中，配成溶液；將溶液均分到5個三角燒瓶中，密封；將三角燒瓶放入滅菌鍋中，于121℃滅菌100分鐘，冷卻至室溫。無菌操作，每瓶接入5毫升三代排硫硫桿菌，在170rpm和30℃恒溫搖床中培養(yǎng)6～8天取出；向每個三角瓶中通入30ppm的硫化氫氣體，通入時間半小時，靜置12～24小時；過濾，得濾液。取10克CaCl2·2H2O，加入到濾液中進行反應，產生大量白色沉淀，過濾，烘干，得納米硫酸鈣。實施例2取硫代硫酸鈉8克，磷酸氫二鈉1.1克、磷酸二氫鉀1.5克、七水硫酸鎂0.2克、硫酸銨0.05克、氯化鐵0.01克、硫酸錳0.01克溶于1000毫升去離子水中，配成溶液；將溶液均分到5個三角燒瓶中，密封；將三角燒瓶放入滅菌鍋中，于121℃滅菌100分鐘，冷卻至室。無菌操作，每瓶接入5毫升三代排硫硫桿菌，在170rpm和30℃恒溫搖床中培養(yǎng)6～8天取出；向每個三角瓶中通入30ppm的硫化氫氣體，通入時間半小時，靜置12～24小時；過濾，得濾液。取10克CaCl2·2H2O，加入到濾液中進行反應，產生大量白色沉淀，過濾，烘干，得納米硫酸鈣。實施例3取硫代硫酸鈉11克，磷酸氫二鈉1.3克、磷酸二氫鉀2.0克、七水硫酸鎂0.3克、硫酸銨0.2克、氯化鐵0.03克、硫酸錳0.03克溶于1000毫升去離子水中，配成溶液；將溶液均分到5個三角燒瓶中，密封；將三角燒瓶放入滅菌鍋中，于121℃滅菌100分鐘，冷卻至室。無菌操作，每瓶接入5毫升三代排硫硫桿菌，在170rpm和30℃恒溫搖床中培養(yǎng)6～8天取出；向每個三角瓶中通入30ppm的硫化氫氣體，通入時間半小時，靜置12～24小時；過濾，得濾液。取10克CaCl2·2H2O，加入到濾液中進行反應，產生大量白色沉淀，過濾，烘干，得納米硫酸鈣。上述1～3實施例的礦化率，如表1所示：表1Ca2+礦化率本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種礦化合成納米硫酸鹽的方法，其特征在于包括步驟：1)獲取生物反應濾液a.配制B組分取硫代硫酸鈉8～11克，磷酸氫二鈉1.1～1.3克，磷酸二氫鉀1.5～2.0克，七水硫酸鎂0.1～0.3克，硫酸銨0.05～0.2克，氯化鐵0.01～0.03克，硫酸錳0.01～0.03克，溶于1000毫升去離子水中制成混合溶液；將混合溶液放入滅菌鍋中，在110～135℃下滅菌80～120分鐘，冷卻至室溫，得B組分，備用；b.獲取濾液將活化后保存的二至四代排硫硫桿菌，以每200毫升B組分溶液計，其接種二至四代排硫硫桿菌2～8毫升，在170～200rpm和28～30℃恒溫搖床中培養(yǎng)6～8天取出；通入硫化氫氣體，靜置12～24小時，過濾反應溶液，得濾液；2)礦化合成納米硫酸鈣將1～10克CaCl2·2H2O加入到濾液中，充分攪拌，得納米硫酸鈣。

【技術特征摘要】
1.一種礦化合成納米硫酸鹽的方法，其特征在于包括步驟：1)獲取生物反應濾液a.配制B組分取硫代硫酸鈉8～11克，磷酸氫二鈉1.1～1.3克，磷酸二氫鉀1.5～2.0克，七水硫酸鎂0.1～0.3克，硫酸銨0.05～0.2克，氯化鐵0.01～0.03克，硫酸錳0.01～0.03克，溶于1000毫升去離子水中制成混合溶液；將混合溶液放入滅菌鍋中，在110～135℃下滅菌8...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：榮輝，李楊，王海良，張磊，王雪平，楊久俊，
申請(專利權)人：天津城建大學，
類型：發(fā)明
國別省市：天津;12