[发明专利]一种生物制备腐殖酸-针铁矿共沉淀类芬顿催化剂的方法及其催化降解磺胺应用

权利要求书

1.一种生物制备腐殖酸-针铁矿共沉淀类芬顿催化剂的方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：亚铁氧化菌的培养：采用硝酸盐依赖亚铁氧化菌作为制备腐殖酸-针铁矿共沉淀的微生物菌种，将亚铁氧化菌接种于含有碳酸盐缓冲溶液的培养基中，亚铁氧化菌液与培养基的体积比为1/20-1/10，在28-32℃的厌氧条件下培养3-5d；

步骤2：腐殖酸母液的配制：将腐殖酸粉末加入NaOH溶液中，并置于超声波清洗仪中处理20min以上，使腐殖酸充分溶解；用H₂SO₄将溶解后的腐殖酸母液的pH调至中性，获得浓度为1-2g/L的腐殖酸母液；

步骤3：生物合成腐殖酸-针铁矿共沉淀的方法：

(1)培养步骤1中处于对数生长期的硝酸盐依赖亚铁氧化菌；

(2)将FeCl₂·4H₂O溶于无氧的超纯水中，得到含有1-2MFe(II)的母液，灭菌后置于厌氧手套箱中在黑暗条件下密封保存；

(3)通过向培养基中加入步骤3(2)配制的Fe(II)母液，使培养基的初始Fe(II)浓度为10mM，并形成具有灰白色沉淀的悬液；在黑暗条件下静置悬液，待体系沉淀完全后，将培养基在厌氧条件下过0.22μm滤膜，获得澄清的、含有Fe(II)的培养基；

(4)向步骤3(3)中的澄清培养基中加入不同体积步骤2所述的腐殖酸母液和步骤3(1)中处于对数生长期的亚铁氧化菌菌液，菌液与培养基的体积比为1/20-1/10，腐殖酸的最终浓度介于10-100mg/L之间，通过改变腐殖酸的投加浓度调控形成的共沉淀的有机碳含量；所形成的共沉淀的C/Fe摩尔比介于0.16至0.99之间；将上述体系在28-32℃的厌氧环境中静置培养14-21d，获得腐殖酸-针铁矿共沉淀类芬顿催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的亚铁氧化菌为Acidovoraxsp.BoFeN1。

3.将权利要求1或2制备的腐殖酸-针铁矿共沉淀类芬顿催化剂应用于类芬顿反应降解磺胺类抗生素。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，步骤如下：

步骤1：将腐殖酸-针铁矿共沉淀类芬顿催化剂加入水中，获得腐殖酸-针铁矿共沉淀悬浮液，超声处理20min以上，得到腐殖酸-针铁矿共沉淀母液；

步骤2：配制浓度为10mg/L的磺胺溶液，并调节pH至3；

步骤3：向磺胺溶液中加入腐殖酸-针铁矿共沉淀母液及H₂O₂，搅拌条件下定时取样，用高效液相色谱检测体系中残余磺胺浓度。