[发明专利]高强度长寿命包埋微生物的光化学制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及常温有氧条件下，一种简便的高强度长寿命包埋微生物的光化学制备方法。

背景技术

固定化微生物技术是用化学或物理手段将游离微生物定位于限定的空间区域，以提高微生物细胞的浓度,使其保持较高的生物活性并反复利用的方法。包埋固定化技术具有包埋微生物密度高，耐外界环境冲击能力强，固液分离简单，操作简单等优点，因此在化工，废水处理等领域具有非常广泛的应用前景。 但是目前的包埋菌普遍存在活性低、寿命短的缺点，因此，难以工业化应用。因此，如何在保证包埋载体内微生物活性的基础上，提高载体的寿命，使之在反应器中长期稳定运行是目前的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有包埋微生物活性不高，载体强度较低的缺点。通过调整有机、无机材料之间的配比，在光化学引发下，可在常温有氧条件下对微生物进行包埋固定。由于将微生物在接近生理条件下包埋于载体中，保持了微生物的活性；另外，调整有机物、无机物之间的比例，制备处理高强度长寿命的包埋菌。此载体在流化反应器中的运行时间可超过1.5年以上。此方法简单、方便、易于操作。

本发明的方法如下：

制备方法一：

1.常温下，将适量的丙烯酰胺溶解于60ml的水中，加入一定量的亚甲基双丙烯酰胺，搅拌至溶解，得A溶液；     2.在A溶液中加入稀酸调整溶液pH至1-5.5，搅拌均匀，加入2ml乙烯基硅氧烷，及8 ml四甲氧基硅烷（或硅酸四乙酯），搅拌至水解，得溶液B；

3.加入PBS缓冲液到B溶液中至其为中性；然后加入待包埋的微生物，搅拌均匀，得混合液C；

4.在混合液C中加入安息香二甲醚溶液0.4ml，四甲基乙二胺1.6ml，过硫酸钾饱和溶液4ml，快速搅拌均匀；

5.将4中的反应液置于辐照光源下辐照2-6分钟，进行固化；

6.根据需要将固化后的包埋菌切割成相应的尺寸及大小。

制备方法二：

1.常温下，将适量的丙烯酰胺溶解于一定体积（a ml）的去离子水中，加入一定量的亚甲基双丙烯酰胺，搅拌至溶解，得A溶液；     2.在体积为b（a+b=60） ml的去离子水中，加入稀酸调整溶液pH至1-5.5，搅拌均匀，加入2ml乙烯基硅氧烷，及8 ml四甲氧基硅烷（或硅酸四乙酯），搅拌至水解，得溶液B；

3.溶液A与B共混均匀，加入PBS缓冲液到混合溶液中至其为中性；然后加入待包埋的微生物，搅拌均匀，得混合液C；

4.在混合液C中加入安息香二甲醚溶液0.4ml，四甲基乙二胺1.6ml，过硫酸钾饱和溶液4ml，快速搅拌均匀；

5.将4中的反应液置于辐照光源下辐照2-6分钟，进行固化；

6.根据需要将固化后的包埋菌切割成相应的尺寸及大小。

制备方法三：

1.常温下，将适量的丙烯酰胺溶解于60ml的水中，加入一定量的亚甲基双丙烯酰胺，搅拌至溶解，得A溶液；     2.在A溶液中加入稀酸调整溶液pH至1-5.5，搅拌均匀，加入2ml乙烯基硅氧烷，及8 ml四甲氧基硅烷（或硅酸四乙酯），搅拌至水解，得溶液B；

3.在溶液B中加入一定量的去离子水，将溶液B进行减压蒸馏，去除甲醇或乙醇类挥发物质，并使2中得到的体积不变，得溶液C；

4.加入PBS缓冲液到C溶液中至其为中性；然后加入待包埋的微生物，搅拌均匀，得混合液D；

5.在混合液D中加入安息香二甲醚溶液0.4ml，四甲基乙二胺1.6ml，过硫酸钾饱和溶液4ml，快速搅拌均匀；

6.将5中的反应液置于辐照光源下辐照2-6分钟，进行固化；

7.根据需要将固化后的包埋菌切割成相应的尺寸及大小。

制备方法四：

1.常温下，将适量的丙烯酰胺溶解于一定体积（a ml）的去离子水中，加入一定量的亚甲基双丙烯酰胺，搅拌至溶解，得A溶液；     2.在体积为b（a+b=60）ml的去离子水中，加入稀酸调整溶液pH至1-5.5，搅拌均匀，加入2ml乙烯基硅氧烷，，及8 ml四甲氧基硅烷（或硅酸四乙酯），搅拌至水解，得溶液B，将溶液A和溶液B共混得到混合溶液；

3.在混合溶液中加入一定量的去离子水，将其进行减压蒸馏，去除甲醇或乙醇，剩余溶液体积与2中得到的溶液的体积相同，得混合液C；

4.加入PBS缓冲液到C溶液中至其为中性；然后加入待包埋的微生物，搅拌均匀，得混合液D；

5.在混合液D中加入安息香二甲醚溶液0.4 ml，四甲基乙二胺1.6ml，过硫酸钾饱和溶液4ml，快速搅拌均匀；