[发明专利]一种微生物诱导沉积方解石晶粒尺寸的调控方法

说明书

本发明提供一种微生物诱导沉积方解石晶粒尺寸的调控方法，该方法包括以下步骤：1)分别将胶质芽孢杆菌、光合细菌或巴氏芽孢杆菌的芽孢接种至相应的培养基中培养，分别得到胶质芽孢杆菌、光合细菌或巴氏芽孢杆菌的浓缩菌液；2)将钙源和尿素加入步骤(1)所述的胶质芽孢杆菌、光合细菌或巴氏芽孢杆菌的浓缩菌液中静置；3)产生沉淀后，对沉淀物进行洗涤、过滤、烘干，烘干至恒重后进行晶粒尺寸分析，制得晶粒尺寸大小为20‑60nm的方解石。本发明采用的微生物方法，具有高效、环保等特点，并且能够根据需要调节方解石晶粒尺寸，形成的方解石矿物性质稳定，过程中可有效捕获利用二氧化碳，减缓温室效应。

技术领域

本发明涉及一种调控基材性能的方法，尤其涉及一种微生物诱导沉积方解石晶粒尺寸的调控方法。

背景技术

生物矿化是指由生物体通过生物大分子的调控生成无机矿物的过程，与一般矿化最大区别在于有生物体细胞、代谢产物或有机基质的参与。微生物作为地球上数量最多、分布最广泛的生命形式，具有可诱导碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐等矿物沉积的能力，因此微生物在生物矿化过程中扮演着重要的角色。生物矿化的过程与普通矿化最重要的不同在于通过有机大分子和无机物离子的界面作用，生成具有特殊的多级结构和组装方式的生物矿物。生物矿化过程与普通化学结晶过程的区别在于，普通化学结晶过程只经历晶体的成核、长大、晶面的外延生长，但生物矿化过程不仅要经历以上过程，而且在有机质的调控作用下，生物矿化的过程中有着其特殊的物理化学规律。在迄今发现的生物矿物中钙矿化体占据了近三分之二，其中碳酸钙作为分布最为广泛生物矿物，因其晶体容易表征且结构可在生物矿化过程中加以控制，常被作为典型的研究对象。目前，沉积碳酸钙的方法主要是化学法，包括碳化法、氯化钙法和苛性碱法等，这些方法合成出的碳酸钙颗粒尺寸较为单一，且工艺复杂，成本较高。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种成本低、效果显著、环境友好，不会产生二次污染，生态相容性好的微生物诱导沉积方解石晶粒尺寸的调控方法。

技术方案：本发明提供一种微生物诱导沉积方解石晶粒尺寸的调控方法，该方法包括以下步骤：

1)分别将胶质芽孢杆菌、光合细菌或巴氏芽孢杆菌的芽孢接种至相应的培养基中培养，分别得到胶质芽孢杆菌、光合细菌或巴氏芽孢杆菌的浓缩菌液；

2)将钙源和尿素加入步骤(1)所述的胶质芽孢杆菌、光合细菌或巴氏芽孢杆菌的浓缩菌液中静置；

3)产生沉淀后，对沉淀物进行洗涤、过滤、烘干，烘干至恒重后进行晶粒尺寸分析，制得晶粒尺寸大小为20-60nm的方解石。

优选地，制得步骤(4)所述晶粒尺寸大小为40-60nm的方解石，所述步骤为：

1)为将光合细菌的芽孢接种至相应的培养基中培养，分别得到光合细菌的浓缩菌液；

2)将钙源和尿素加入步骤(1)所述的光合细菌的浓缩菌液中静置；

3)产生沉淀后，对沉淀物进行洗涤、过滤、烘干，烘干至恒重后进行晶粒尺寸分析，制得晶粒尺寸大小为40-60nm的方解石。

进一步地，制得步骤(4)所述晶粒尺寸大小为30-40nm的方解石，所述步骤为：

1)分别将胶质芽孢杆菌的芽孢接种至相应的培养基中培养，分别得到胶质芽孢杆菌的浓缩菌液；

2)将钙源和尿素加入步骤(1)所述的胶质芽孢杆菌的浓缩菌液中静置；

3)产生沉淀后，对沉淀物进行洗涤、过滤、烘干，烘干至恒重后进行晶粒尺寸分析，制得晶粒尺寸大小为30-40nm的方解石。

进一步地，制得步骤(4)所述晶粒尺寸大小为20-30nm的方解石，所述步骤为：

1)分别将巴氏芽孢杆菌的芽孢接种至相应的培养基中培养，分别得到巴氏芽孢杆菌的浓缩菌液；