[发明专利]一种生物光敏染料与二氧化钛结合光催化降解水中有机污染物的方法

说明书

本发明公开了一种生物光敏染料与二氧化钛结合光催化降解水中有机污染物的方法，方法步骤如下：细菌视紫红质蛋白质Bacteriorhodopsin（BR）的表达及提纯；测量污水池有机污染物种类及含量；通过BR作为光敏染料，光催化降解几个典型污水有机污染物，评价有机污染物的降解效率。本发明的优点是：利用光敏生物蛋白BR作为光敏染料与二氧化钛结合，并光催化降解污水有机污染物。在污水处理有机污染物系统中提供一个有效的光生物催化合体的新方法。可以有效降解大部分水中有机污染物。实用且便捷，省时省力又省钱。可用于降解各种污水有机污染物。

技术领域

本发明涉及一种生物工学领域，具体为一种生物光敏染料与二氧化钛结合光催化降解水中有机污染物的方法。

背景技术

随着经济的快速发展，环境问题一直备受关注。其中污水净化是一项需要尽快被解决的大课题。污水中含有较高的难降解有机污染物。如何降解这些有机污染物成为诸多研究者广泛研究的课题。

其中二氧化钛光催化降解有机物的研究最受关注。由于降解效率相对显著，方法简单，所以大小型污水处理系统里也经常用这个方法。光催化降解需要合适的光敏染料。

光敏染料有一个特性是必须要有很强的吸收光子效能。而大多数光敏染料光吸收范围很小，降低了二氧化钛光催化降解有机污染物的效率。那么寻找最适的光敏染料成为迫在眉睫的重要突破口。

BR具有很宽的吸收谱带，而且光、热、pH稳定性都特别强。在恶劣的环境中保持原有的光吸收性能。诸多研究常用的光敏染料都是化学有机合成物，如Alizarin red等。而BR是古细菌细胞膜提纯表达得来。本身对人体无伤害，且吸收光子能又很强。

BR的提纯很方便，大量培养嗜盐菌Halobacterium salinarum。并从该菌膜中提纯。其方法简单，省时省力省钱，细菌培养就一直可以提纯。实用范围广泛且简单有效。目前中国城市生活污水排放已是主要污染源，主要组成是各种生活污水、工业废水、养殖废水、农业废水和城市降雨径流的混合水。这些污水有机物都可适用于本方法。且可利用自然光（太阳光）就可降解有机污染物。当然不同污水环境所用的光照环境也不同。

本发明首次以生物光敏蛋白BR为有效光敏染料用于光催化降解有机污染物的研究。通过一种生物型光敏染料BR（新材料），作用于光催化降解污水有机污染物系统。建立更有效的光催化降解污水有机污染物的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物光敏染料与二氧化钛结合光催化降解水中有机污染物的方法，利用光敏生物蛋白BR作为光敏染料与二氧化钛结合，并光催化降解污水有机污染物。在污水处理有机污染物系统中提供一个有效的光生物催化合体的新方法。

本发明采用的技术方案如下：一种生物光敏染料与二氧化钛结合光催化降解水中有机污染物的方法，其特征在于方法步骤如下：

（1）细菌视紫红质蛋白质BR的表达及提纯；

（2）测量几个代表性污水池有机污染物种类及含量；

（3）通过BR作为光敏染料，光催化降解污水池有机污染物，评价有机污染物的降解效率。

进一步，所述细菌视紫红质蛋白质BR的表达及提纯，具体方案为：

（1）制作高度嗜盐菌液体培养基及固体培养基；

（2）把高度嗜盐菌Halobacterium salinarum涂板于固体培养基中（37度恒温培养箱，15 d），然后把培养出来的单个菌落再涂于固体培养基培养（重复3次，纯化细菌）；