[发明专利]一种以重组胶原蛋白为生物矿化模板制备ZnO纳米粒子的方法

说明书

本发明公开了一种以重组胶原蛋白为生物矿化模板制备ZnO纳米粒子的方法，具体包括如下步骤：(1)利用生物基因工程技术制备重组胶原蛋白：①确定重组胶原蛋白的序列；②合成编码重组胶原蛋白的核酸；③重组胶原蛋白的制备与纯化；(2)ZnO纳米材料的制备：①重组胶原蛋白与六水合硝酸锌和氢氧化钠均匀混合溶液的配制；②、将混合溶液放在25℃恒温箱中；③纯化并干燥保存制备的纳米材料。本发明采用重组胶原蛋白作为生物模板，六水合硝酸锌作为原料，在室温下制备了大小和形貌可控的ZnO纳米材料。本发明简单方便，易于操作，制备的ZnO纳米材料对多种有机染料表现出优良的降解能力，在染料废水的处理中具有很大的应用前景。

技术领域

本发明属于生物无机材料制备技术领域，具体涉及一种以重组胶原蛋白为生物矿化模板制备ZnO纳米粒子的方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展，人们开始注意环境的保护，对水污染问题特别重视。我国印染废水具有排放量大、难降解物质多、有机物成分复杂、色度深等特点，急需开发高效的处理方法。有机染料为印染废水的主要成分，例如代表性的阳离子型染料罗丹明B，它在溶液中具有强烈的荧光性能，即使浓度很低也会造成水体透光率降低，严重破坏生态环境。目前，染料废水的处理方法包括混凝法、生化法、絮凝法、电化学沉淀、光化学催化氧化、膜分离法和吸附法等。光催化氧化法是利用半导体氧化物材料在光照下能够被激发的特性，在光照射下将有机污染物有效的进行氧化分解。研究表明,不同方法制备的不同微观形貌的氧化锌对有机染料的氧化降解具有不同程度的效果。

生物矿化是指生物体在温和的生理条件下，通过生物大分子的调控作用，制备特定形貌和功能的无机矿物质的过程。与工业生产条件不同，生物矿化一般条件非常温和、耗能低、污染少。因此，生物矿化为制备具有独特结构和性能的无机材料提供了新的策略。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种以重组胶原蛋白为生物矿化模板制备ZnO纳米粒子的方法，采用重组胶原蛋白作为生物模板，六水合硝酸锌、氢氧化钠作为原料，在温和条件下制备大小和形貌可控的ZnO纳米材料。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种以重组胶原蛋白为生物矿化模板制备ZnO纳米粒子的方法，包括如下步骤：

(1)利用生物基因工程技术制备重组胶原蛋白

①确定重组胶原蛋白的序列：

重组胶原蛋白的序列为：

GSPGLPGPRGEQGPTGPTGPAGPRGLQGLQGLQGERGEQGPTGPAGPRGLQGERGEQGPTGLAGKAGEAGAKGETGPAGPQGPRGEQGPQGLPGKDGEAGAQGRPGKRGKQGQKGEKGEPGTQGAKGDRGETGPVGPRGERGEAGPAGKDGERGFPGERGVEGQNGQDGLPGKDGKDGQNGKDGLPGKDGKDGQNGKDGLPGKDGKDGQDGKDGLPGKDGKDGLPGKDGKDGQPGKPGKYGPPGPPGPPGPPGPPGPPGPPGPPGPPGPP，该重组胶原蛋白具备良好的三重螺旋结构，热变温度接近37℃；

②合成编码重组胶原蛋白的核酸：

合成编码步骤①重组胶原蛋白的核酸，构建导入上述核酸的质粒，并将质粒转化大肠杆菌BL21-DE3菌株；

③重组胶原蛋白的制备与纯化：