[发明专利]铑络合物在促进光合细菌降解偶氮染料中的应用以及促进光合细菌降解偶氮染料的方法

说明书

本发明提供了铑络合物在促进光合细菌降解偶氮染料中的应用以及促进光合细菌降解偶氮染料的方法，属于生物细菌降解偶氮染料领域。该方法通过外加电子介质从而加快光合细菌对偶氮染料的降解速率。首先利用铑金属聚合物制备出中间体沉淀并溶于水，将其水解生成的铑金属络合物作为电子介质，以偶氮染料为目标污染物，并在溶液中添加适量的光合细菌。在添加了铑金属络合物后，光合细菌对该偶氮染料的脱色与COD的降解效率更高。

技术领域

本发明涉及生物细菌降解偶氮染料领域，尤其涉及铑络合物在促进光合细菌降解偶氮染料中的应用以及促进光合细菌降解偶氮染料的方法。

背景技术

中国是世界上最大的纺织品生产和出口国，每年产生的纺织废水量占工业废水总排放量的11％。全世界染料年产量约为100万t，其中以偶氮染料产量最多，并且极难处理。偶氮染料的高使用率，使得有机废水不断增加。偶氮染料的特征是存在一个或多个偶氮(-N＝N-)基团，并且通常有1到4个连着苯基和萘基。这些芳香基通常与取代基组合，如羟基(-OH)、甲基(-CH₃)、硝基(-NO₂)、磺酸(-SO₃H)和钠盐(-SO₃Na)等取代基基团。由于偶氮染料的色度高，在自然环境中难被降解，且具有生物毒性，因此对水体生态平衡造成严重的影响。此外，偶氮染料是一种苯胺有机化合物，在一定特殊条件下，会分解产生二十多种致癌的芳香胺物质引发人体癌变，影响人类健康。

印染废水的处理手段主要分为物理法、化学法和生物法三大类，其中生物法是目前应用最广的方法。生物法处理染料废水是指微生物以有机污染物作为碳源，利用自身的生命代谢活动，将染料从废水中分离或将其转化为中间产物或简单无机物，进而实现污水净化。但染料废水浓度高、水质复杂，使用生物处理法存在一定的局限性。实践表明，废水处理厂使用传统的生物法处理印染废水并不能对废水中的有机染料起到高效的降解作用。但近年来研究表明，光合细菌对偶氮染料具有较好的降解性能，对12种染料的脱色率都达到75％以上。与普通活性污泥或微生物群落相比，光合细菌对pH、温度和盐度都有较好的适应性，适应性较广，易于控制，能忍耐高浓度高盐度的有机废水，对有毒物质有一定的降解能力，且不会产生二次污染。因此，光合细菌适用于降解偶氮染料废水。而作为一种生物处理法，还仍需解决其处理时间长、降解效率低等问题。

现有的多种辅酶再生技术中，常使用甲基紫精(MV²⁺)和铑络合物[Cp*Rh(bpy)(H₂O)]²⁺作为电子介质。但甲基紫精为有毒物质，容易造成二次污染，还原性很强且不具有选择性。而[Cp*Rh(bpy)(H₂O)]²⁺是目前酶促氧化还原反应以及各种辅酶再生过程中最合适的电子介质，它在很大范围内的酸碱度和温度下都能保持活性，即使在极端条件下也能维持稳定的化学性质，现有研究已将其用于烟酰型辅酶NADH以及还原型黄素二核苷酸FADH₂的再生。但直接在复杂的生物体系中外加电子介质[Cp*Rh(bpy)(H₂O)]²⁺从而促进生物活性的研究罕有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供铑络合物在促进光合细菌降解偶氮染料中的应用以及促进光合细菌降解偶氮染料的方法，其在生物体系中直接外加电子介质，提高了生物降解染料的效率。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了铑络合物在促进光合细菌降解偶氮染料中的应用，所述铑络合物含电子介质[Cp*Rh(bpy)(H₂O)]²⁺。

本发明提供了一种促进光合细菌降解偶氮染料的方法，包括以下步骤：

将光合细菌菌悬液、有机碳源、偶氮染料溶液与铑络合物溶液混合，即可。

进一步的，所述光合细菌为红螺菌；所述光合细菌菌悬液的吸光度值为1.2-1.6。