[发明专利]用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环境污染治理技术的功能材料研发与制备领域，特别涉及一种用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭载体及其制备方法。

背景技术

固定化微生物技术是六十年代由生物化工中的固定化酶技术发展起来的生物技术，通过化学或物理的手段，将游离细胞定位于限定的空间区域，使其保持活性，可以反复利用。在七十年代后期，随着水污染的日益严重，该技术因其独特的优点而被应用于工业废水的生物处理，与传统的悬浮生物处理法相比，固定化微生物技术具有提高反应器内微生物细胞浓度、保持高效菌种、微生物密度高且流失少、反应速度快、耐毒害能力强、处理设备简单等优点，因此近年来一直是国内外学者研究的热点之一，同时也取得了令人鼓舞的研究成果。固定化微生物技术能否投入实用的关键之处在于固定化载体材料的选择，应用于微生物固定化的载体应具有抗微生物分解、机械强度高、传质性能好、对微生物无毒、性质稳定、价格低廉、寿命长等特性。目前所采用的固定化载体材料主要有：有机高分子载体、无机载体和复合载体三大类。但是仍然需要对载体进行改性，以提高载体固定微生物的活性与性能。

甲拌磷是一种高效高毒的有机磷农药，在控制农作物害虫和病虫方面占据重要的地位，给人们创造了巨大的经济效益和社会效益。随着农药的品种和使用量的不断增加，为农业增产增收带来保障的同时，农药残留给生态环境和人类健康也带来了严重威胁，是造成土壤农药污染的主要因素，直接或间接地危害人类的健康。甲拌磷有致畸、致癌、致突变的作用。利用微生物对有机磷农药的降解性能消除其在环境中的残留，具有高效率、低成本、无二次污染、降解彻底等优点，是修复有机磷农药污染土壤的有效途径之一。固定甲拌磷降解菌是实现恢复甲拌磷污染环境的最有效手段之一，但是，目前还缺少用于固定甲拌磷降解菌的功能材料，因此，开发用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭载体，这对于治理和修复甲拌磷污染环境具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于固定甲拌磷降解菌的改性活性炭载体，其制备方法的具体步骤如下：

(1)将27.8g活性炭加入到300mL质量百分比浓度为15％的NaHCO₃溶液中，在1000r/min条件下搅拌50分钟，过滤除去液体，经500mL去离子水洗涤后在102℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质A；

(2)将12.9克3-氯-6-苯基哒嗪加入到800mL乙醇中，在温度为35℃的摇床中摇动35分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液G1、混合液G2、混合液G3、混合液G4；

(3)将7.5克4-(2-氨乙基)四氢吡喃和8.9克2-溴-5-氰基吡嗪加入到200mL三氯甲烷中，在温度为35℃的摇床中摇动35分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液H1、混合液H2、混合液H3、混合液H4；

(4)将混合液H1和8.8克5-氯-3-甲基苯并噻吩加入到混合液G1中，在温度为30℃的摇床中摇动45分钟，得到混合液J1；

(5)将物质A加入到混合液J1中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质A1，将物质A1在102℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质A2；

(6)将混合液H2和8.2克5-氯-3-甲基苯并噻吩加入到混合液G2中，在温度为30℃的摇床中摇动45分钟，得到混合液J2；

(7)将物质A2加入到混合液J2中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质A3，将物质A3在102℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质A4；

(8)将混合液H3和7.6克5-氯-3-甲基苯并噻吩加入到混合液G3中，在温度为30℃的摇床中摇动45分钟，得到混合液J3；

(9)将物质A4加入到混合液J3中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质A5，将物质A5在102℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质A6；

(10)将混合液H4和7.0克5-氯-3-甲基苯并噻吩加入到混合液G4中，在温度为30℃的摇床中摇动45分钟，得到混合液J4；

(11)将物质A6加入到混合液J4中，在温度为30℃的摇床中摇动15分钟，过滤除去液体得到物质A7，将物质A7在102℃的干燥箱中放置40分钟，得到物质B；

(12)将6.48克ZrCl₄和7.84克CeCl₃加入到800mL去离子水中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，摇匀后分成等量4份，得到混合液K1、混合液K2、混合液K3、混合液K4；