专利名称：：源于生物质的光催化材料及制备方法
技术领域：
：本发明所属可持续再生与发展资源、能源及先进材料制备的
技术领域：
。涉及生物质资源学、材料科学、环境科学、以及太阳能利用、光催化技术和环境保护等多个学科交叉领域的相关技术，主要涉及一种能够大规模利用天然有机体生物质资源制备具有特殊功能和天然结构的无机材料的技术。
背景技术：
：1972年第一篇有关光催化剂的研究论文发表后，世界各国纷纷投入以Ti02为主的第一代光催化剂研究中，但由于其禁带较宽几乎不能利用可见光，开发第二代能够利用太阳光的光催化剂成为当前研究的热点。1992年自Mobil公司首次合成介孔分子筛如MCM-41以来，液晶模板、聚合物模板等模板技术在介孔材料的制备中日新月异地广泛应用。生物矿化是生命科学与化学、物理学和材料科学明显的学科交叉与渗透点，研究并模仿生物矿化的过程可为人工合成具有特殊物理及化学性能的材料及智能材料开拓新视野。目前，国内已经有了制备反蛋白石结构的光子晶体材料，模拟生物矿化过程得到多种无机纳米材料，以及人工肌肉和生物芯片构建的研究报道。生物矿化物是一种特殊的生物材料，从细菌中的磁性体到珊瑚、贝壳、牙齿和骨头，广泛存在于生物界，并在生物体中承担听觉感受、重力感受、利用地球磁场导航、临时储存离子、硬化和强化特定生物组织等多种作用。生物矿化的奇特之处在于其过程是一个天然存在的高度控制过程，受生物机体内在机制调制，利用少量有机大分子操纵并完成分子的成核、生长，最后形成纳米结构材料。可以实现从分子水平到介观水平上对晶体形状、大小、结构、位向和排列的精确控制和组装，从而形成复杂的分级结构，具备特殊的光、磁和力学性能。如贝壳、牙齿、骨骼等，都是典型的生物矿物，硅藻土是最为大量与典型的生物合成矿物无机材料。虽然组成这些生物矿化材料的主要无机成分均广泛存在于自然界中，甚至有的矿物质(如方解石、羟基磷灰石)从组成和结晶方式来看与岩石圈中相应的矿物都是相同的，但是一旦受控于这种特殊的生命过程，便具有常规材料所不可比拟的优点。Weiner和Addadj(1997)提出矿质相和有机相的作用是生物材料显著力学特性的关键因素，这表明生物策略的高度智能性，使得本质上各向异性的一维大分子和矿质结构体自组装产生各向同性的纳米结构体。在生物系统中大分子同时控制晶体生长和通过吸附特殊专一晶面控制纳米结构体的形状，形成的纳米结构体具有长程有序的特点。某些细菌细胞膜也不同程度发生矿化，细胞外膜含有规则排列的蛋白质分子，从而作为模板诱导矿化微结构纳米材料合成。植物有机体中生物矿化物的形成是新陈代谢作用的结果。植物界中无论裸子植物、被子植物，还是蕨类、藻类、地衣、苔藓，都广泛存在生物矿化现象。裸子植物中生物矿化常发生在细胞壁上或细胞壁内，被子植物则出现在细胞液泡内。植物组织产生的最主要的生物矿物有3种草酸钙、硅石和碳酸钙。其中硅石广泛存在于植物界数百个科的植物组织中，甚至几乎所有的生物体内都含有生物矿化硅，也称其为硅质体。它是生物体内除碳酸盐外，含量第二多的矿物质，是很多生物体的骨架结构材料，甚至参与主要的新陈代谢过程(例如硅藻)。从进化树进程来看，进化程度越高，硅与其它元素在植物中的结构与关系变得更加复杂多样性，在量上却是减少的，而钙的量却显著增加，承担的功能也变的极为复杂。从藻，地衣、蕨类、裸子植物到被子植物的变化情况就是如此。当然从这个角度，禾本科植物则成了一个特殊的喜硅分枝类型。大量实验证明生物矿化硅对于生物的生长发育存在许多有益作用。在植物体内，硅质体是作物重要的组成部分，有利于提高作物的光合效率，能增强作物对病虫害的抵抗力，改善植株结构，增大植物强度与刚性，提高植物的抗逆性。生物矿化物不同寻常的性能来源于在特定生物环境条件下，材料巧妙的组装过程及其所具有的精细的微观结构。这是其魅力所在，也启发并引领人们开展了大量仿生材料的研究。目前，对于功能材料的制备主要为人工合成具有特定尺寸、形貌、生长取向和复杂组装形式的无机和无机-有机杂化材料，或者直接利用生物自身形成的天然模板催化诱导、自组装生产有特殊作用的仿生材料。尽管研究取得了许多新的进展，但由于人类对于生物体奥秘的认知程度有限，很多材料的功能性远不如生物体在其生命过程中形成的天然生物材料。因此，从生物体直接获取天然材料，并探索和认知其结构与功能，是模仿自然界生物现象开发和合成纳米新材料与新结构的重要前提。随着人类对地球环境和实现可持续发展的日益重视，生物质资源的开发利用受到各国政府及全世界科学家的普遍关注。据估计，地球上每年通过光合作用形成的生物质高达1.0X10"吨，其所蕴含的能量大约是人类每年消耗的化石能源的10倍。其中，绿色植物是地球上最丰富的可再生有机质，其天然木质纤维素结构中蕴含着丰富的可利用糖，将其转化成食品仓库、能源仓库和有机化工原料仓库是人类一直追求的目标。但到目前为止，这一梦想尚未真正实现，仍有89%的木质纤维素资源未被合理利用，并且离工业化生产还有很大距离。因此，除了传统工业生产部门，如何进一步有效地利用生物质，开拓天然木质纤维素资源在新技术、新材料和新能源领域中的应用，是意义重大的课题。因此，本发明者小组思考如何以一种世界未有的新特色的研究方法来有效地利用生物多样性和资源化生物质资源，多方位地深入进行环境和水资源的保护，以及推进能源与粮食安全生产等。那么从自然界生物结构和生物质资源有效利用的角度入手，结合生物现象，探索和认识天然生物材料和结构在生物体中的特异作用，将为今后仿生材料在各个领域的应用和发展开拓新视野。在以上背景下，纵观地球演变，大自然经过亿万年进化，生物体内部的结构和功能与外界环境已经形成了近乎完美的"默契"，生物材料具有多样性的同时又存在生物特异性。本发明者研究小组对自然界中放置在田间的秸杆仔细观察，发现潮湿的秸杆在阳光照射下反而较完全干燥的秸秆先自然脆裂，而且也比背阴下的易先腐烂，抛开微生物作用产生的不同差别，可能存在人们不曾注意的因素。因此提出植物纤维自然降解过程下被降解部位中的无机物(由太阳能硅电池与硅纳米材料与禾本科喜硅类植物如水稻基础知识想到)可能起着光催化击断作用，取出植物中无机材料应有意想不到的发现和功用。同时发明者之一的刘士清认为，纤维素的降解需要纤维素酶，而纤维素酶的宏观不定型很难直接作为模板仿生合成反相"拓"下的纤维素酶结构，功能更不能肯定。因此，若直接以纤维素为模板获得对应其纤维素结构特征的合成材料，那么对于纤维素的4结构来说此合成材料在一定程度上应该具有和纤维素酶相似的镶嵌吻合特征，即由酶与底物的嵌合可推陈出底物与合成材料的嵌合，只是材料与酶降解纤维素的作用机理及其驱动能不同。基于以上假设，以多样性的天然有机体或有机体不同组织与器官为原始模板仿生，直接选择性地"拓"下生物有机大分子或不同组织的表层显微结构或构象，甚至进一步选择性地利用微生物的生理生化与生长过程进行材料的合成变得意义重大，同时极具挑战性。而研究被生物自然赋予了天然结构的无机材料和其所具备的特殊功能作用，揭开其中的奥秘是重中之重。
发明内容本发明从直接利用自然界天然或经人工栽种与培养的生物资源的角度出发，首创性提供一种源于生物质的光催化材料及制备方法，不仅为生物质资源的利用开辟了新途径，也为研究天然生物结构与功能材料之间的内在关联提供了新思路。以下通过技术方案对本发明进行详细说明源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于是以动物、植物和微生物有机体资源为原料。不同原料不经过或者经过不同的前处理后，采用以干燥-灼烧-煅烧为主体的变温处理工艺制备天然光催化生物材料。所述的天然光催化生物材料，颗粒大小在纳米级到微米级之间，自然光下具有光催化活性和特异的相当于脱氢酶的酶活力。源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于是以动物、植物和微生物有机体资源为原料a、动植物资源，包括动物的有机整体或各种组织器官，如鳞、角、毛、发、翅、液、皮、骨等；包括植物的有机体整体或各组织器官，如叶、根、茎、果实、花等。以上所述原料在各种状态下，甚至包括经过发酵、过腹或其它加工变形的残渣及废弃物等，无论新鲜与否、干湿与否均适用。b、微生物为微小的有机体，其承载的无机物多附着其体表、与培养基基质或生活环境物相混杂；微生物有机体资源，包括微生物单一菌类、混合菌类，大型或小型真菌类，以及直接取自自然界与微生物环境相关的活性污泥、土壤、人畜粪便、沼渣、培养基料与残渣，厌氧、好氧和固态发酵过程中形成的发酵物和残留物，还包括人工菌栽培属固态发酵类的栽培基料、残留物及子实体。源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于采用以干燥-灼烧-煅烧为主体的变温处理工艺处理前的生物质原料是新鲜、陈化、腐烂、干与湿，有无气味或色泽状态均可。源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于采用干燥-灼烧-煅烧为主体的变温处理工艺，即原料在5(TC105t:下烘干至恒重；在空气中或空气供给充足的环境中250°C400。C下灼烧15min60min;在温度500°C600。C环境中煅烧46h，去除或部分去除有机成分并制备成天然无机材料。源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于不同来源的原料或者不同状态下的原料经过预处理与否均可；在材料制备过程中结合原料自身不同情况，采取完整的干燥-灼烧-煅烧工艺，采用其中两步或者采用一步直接灼烧/煅烧，甚至因特别目的而采用如强氧化-消化等其它不同方法去除或部分去除有机成分制备天然生物无机材料，均可。在此重点说明，经研究实验证明含有起源于植物性的不同原料制备的无机材料，在自然光下(太阳光)不仅具有光催化活性，同时具有相当于脱氢酶酶活力的功能活性作用；这种相当于脱氢酶的功能作用是所述制备材料的普遍现象。以本发明方法制备的材料可用于环境领域，水处理脱色、染料等污染物降解以及高分子物质聚合度的降低。此外，含有起源于植物性的不同原料制备的无机材料，在紫外激发下能够持久地发出荧光，可用作荧光生物标记材料，如在土壤的管理与修复治理等过程中作为指示标记物开发应用。或者用于开发作为防晒护肤品和抗菌纤维添加剂，等等。具有高效光电转化效率作用的部分材料则可用于太阳能电池方面的研究开发。本发明首次提出利用生物质资源尤其是植物资源制备出在自然光下具有光催化活性的天然生物无机材料及技术。以动物、植物和微生物有机体资源为制备原料，是指凡是生物有机体整体或表皮及各组织器官的任何部分，同时也包括经过发酵、过腹或其它加工变形的残渣及废弃物等。因微生物有机体具有体积微小的特殊性，洗净除杂的有机体中承载无机物一般很少，多以附着其体表或与培养基基质、生活环境物相混杂。以上生物质原料经过干燥-灼烧-煅烧为主体的变温处理工艺制备成天然无机材料。其中，干燥-灼烧-煅烧变温处理工艺中的参数，主要是针对自然生长、新鲜状态和自然风干状态下的动植物原料。而对于水分含量较高或甚至是液体状态的原料，则需要在低于干燥参数下限的温度下进行前处理。原料一般不需要粉碎，对于较为厚重和体积较大的原料，如木材可进行适当的切割前处理。微生物相关的原料可经过离心或者过滤等前处理后取固体物质(依据功能开发的需要，预处理前可加入合成纳米材料的前体物，如有机硅或有机钛及改良修饰物等)。对于原料原始状态的改变(如大小、形状等的处理)和与原始状态无关的其他改变(如除杂质、清洗等)均属于前处理过程。材料制备过程中结合原料自身不同情况，采取完整的干燥——灼烧——煅烧工艺，采用其中两步或者采用一步直接灼烧/煅烧，或改变工艺参数，甚至因特别目的而采用如强氧化-消化等其它不同方法去除或部分去除有机成分制备得到的天然生物无机材料，只要是来源于生物体资源的原料(不论新鲜、陈化、腐烂、干与湿，有无气味或色泽等，又或经发酵、过腹或其它加工变形后)制备成的无机材料，均属有限度的保护范围。本发明材料制备方法中所说的干燥，目的是为了使生物质原料的框架结构及其中各物质天然形成的位置定格，不致在煅烧过程中熟化塌縮而产生非自然焦结的变形结构；同时防止因材料功能发生变化而成为非天然的改性材料。原料烘干后在25(TC40(TC空气中或供给充足的空气中灼烧15min60min，能够防止有机体中的碳水化合物因碳化而破坏原料中的原始遗态结构与定位分布。最后以参数500°C60(TC煅烧46h去除或部分去除有机成分，制备得到天然生物无机材料。所得材料为粉末状、细小颗粒状或两者不同程度的混合物形状，以及不同原料所具备的自然形状，如未经研磨的动物骨骼是大块状，田螺和贝壳等等维持原始形状。色泽则因原料不同而异。煅烧刚完成时材料可维持其原始的外貌特征，合适的操作可在显微镜下观察到原始结构，如植物叶中的气孔是开、是合的状态及特征，幼螺壳体表面布满如同类似植物叶气孔形状的结构，以及植物中各纤维及脉络走向、邻近细胞间的关系、导管的交错变化等。同时通过X射线能谱仪分析具有天然结构的无机材料成分，可研究各无机元素在生物体中的定位分布。在本发明研究过程中也发现了制备的材料遇水后，水溶液呈现不同强度的碱性，但经光照后水溶液多呈酸性，在光照过程中pH迅速下跌或呈下降趋势。有些原料制备的材料，若不经过前加工处理，不宜直接通过本发明获得光催化材料，如已经试验过的去核的桃子果实、苹果、白(红)糖、甘蔗汁、蜂蜜和人工菌平菇子实体等，这些原料经本发明中的方法获得煅烧物，其在冷却后放置于室内，会吸湿或吸收空气中的水分液化，如平菇子实体制备物呈强碱性液化物，形同NaOH或KOH暴露于空气中的吸湿现象。本发明中的生物矿化概念具有双重性，以天然生物为模板矿化合成多级结构材料，所仿生的材料又用于矿化分解环境中的污染物，以及更深层次的利用。生物自身在生长繁殖过程中并非简单地吸收转运于有机体内外、定位沉积并最后矿化，矿化无机物在有机体死亡后又将反过来矿化分解有机体，或者同合成材料相同的用途。本发明主要保护原料来源及其制备成的材料和相应的技术方法及其延伸的商业行为。本发明明确不包括以生物体或其中部分为模板的仿生合成技术的方法和材料。但是，凡通过利用从生物(动物、植物、昆虫、藻类和大型真菌等)有机体本身或部分有机体中直接获得或半合成获得的无机材料(纯无机与不纯无机材料)的技术方法而获得的天然无机材料均在本发明范围内。仅对由生物体全部或部分生物体来源获取材料的商业性行为构成限制。对于非商业行为的如研究和深度开发功能作用只需指标知识产权或出处，不在本发明限制范围内。对于特别微小的微生物有机体，因为其微小体内承载量小，无机物多以附着其体表或与培养基基质、生活环境物相混杂。这类不应同以微生物为模板的合成材料分清界限，因此在
发明内容中有选择性地说明，利用微生物自身的生长过程进行材料的矿化合成的材料，以及直接取自自然界并与微生物环境相关的制备材料在本发明保护范围内[如菇类天然与栽培基料(属固态发酵残留物类)，活性污泥及发酵(厌氧、好氧和固态等)物和残留物类]，而以微生物有机体或提取物如细胞壁等为模板的合成材料不在此发明范围内。本发明者首先采集不同植物与植物不同部位材料尝试探索，并最终将研究范围扩大到动物和微生物。在取得了初步进展后，形成了本
发明内容，内容中也仅选择了具有代表性的实施例进行说明，很多不同材料和很多功能作用还在深入研究中。；图1、是本发明从不同天然原料中制备的生物材料的紫外-可见光漫反射光谱图，表明所制备的催化剂在紫外和可见光范围内均有吸收，图例仅选择了由豌豆壳、蒜皮、水稻叶、寒芒秆、爬山虎叶和松针制备的材料为代表。图2、是本发明由植物原料制备的天然生物材料在被紫外激发前后的显微镜照片。a、b分别是由寒芒秆制备的材料在紫外激发前后的显微镜照片；C、d分别是由水稻叶制备的材料在紫外激发前后的显微镜照片；e、f分别是由西瓜叶制备的材料在紫外激发前后的显微镜照片。图3、是本发明由动物、微生物原料所制备的天然生物材料显微镜照片。a、b是由幼螺壳体制备的材料，其表面布满如同类似植物叶气孔形状的结构；C、d分别是由纯枯草芽孢杆菌培养物和杂菌污染的酵母菌混合物制备的无机材料。图4、是本发明所制备的天然生物材料在自然光照下表现出特异的脱氢酶酶活性的实物照片。TTC(红四氮唑)是可水溶成无色或略带黄色的液体，反应产物TPF(甲簪)是不溶于水而溶于有机溶剂的红色物质，详见下文"实施例4"。具体实施例方式本发明有选择地提供实施例，只是为了说明本发明的部分重要价值，是对本发明的进一步说明，实施例中指明了地点条件与光辐射强度，是因为材料在光催化反应时与光照强度和温度有一定关系。例如，在探索材料具有相当于脱氢酶酶活力的实验中(夏季于昆明)发现经过水浴预热与不经水浴预热的材料，同时在太阳下光催化使底物变色的快慢是可以肉眼区分的。因重点是对光催化作用的考察，关于温度以及相关条件改变产生的影响等有待今后细致研究。实施例1、材料制备方法收集大蒜皮，清洗干净后于105t:下烘干至恒重，再于马弗炉中30(TC灼烧20min并同时供给充足的空气，将温度升至50(TC继续煅烧5h，制备出的生物材料颜色纯白。光催化降解染料实验的研究冬季正午(2009年1月于合肥)室外自然光下(太阳光辐射强度约为7.88.7MJ/m勺；染料分别为番红T、碱性品红、刚果红、孔雀石绿和天青II，染料浓度均为50mg/L;光催化材料用量lg/L。照射30min，染料降解率分别为番红T87.37%，碱性品红98.12%，刚果红92.84%，孔雀石绿97.58%，天青II61.40%。实施例2、材料制备方法收集大蒜皮、寒芒秆和新鲜棉花叶，清洗干净后于105t:下烘干至恒重。大蒜皮制备方法同实施例1的条件。干燥后的寒芒秆和棉花叶分别于马弗炉中25(TC灼烧20min和30(TC灼烧15min并同时供给充足的空气，灼烧完全后将温度分别升至55(TC和50(TC继续煅烧5h。光催化降解染料实验的研究将以上所得三种材料进行光催化降解胭脂红的研究，并选择Ti02(经改性在可将光下具有光催化活性)作比较。具体为冬季正午(2009年1月于合肥)室外自然光下(太阳光辐射强度约为7.88.7MJ/m2);染料胭脂红浓度为50mg/L;分别所用的光催化材料量均为lg/L。照射60min(60分钟)，三种天然生物材料和人工改性后的TiC^对染料的降解率分别为蒜皮60.5%，寒芒秆42.6%，棉花叶48.2%，TiO20%。实施例3、材料制备方法收集禾本科的植物水稻叶、芦苇叶、竹叶和甘蔗叶，分别按照本发明中所述的方法制备光催化材料(制备过程中具体的工艺条件针对不同来源的原料而有所差异)。光催化降解聚合物的研究所得材料分别以i:i:i:i(质量比)混合均匀后用于降解羧甲基纤维素钠盐溶液(CMC)的研究，并以经改性在可将光下具有光催化活性的Ti02作为比较。具体为春季正午(2008年3月于合肥)室外自然光下(太阳光辐7/9页射强度约为12.012.5MJ/m2);CMC浓度为1%(W/V);光催化材料用量为lg/L。照射4h(4小时)，用3，5-二硝基水杨酸(DNS)法进行检测证明溶液中产生了还原糖的特征反应，而对照和以TiC^为光催化材料的CMC溶液中未出现红色的还原糖存在的反应，说明所制备的材料具有降解高分子聚合物的性能，即具有相当于纤维素酶的功能，尽管在现有实验条件下作用较弱。实施例4、在研究过程中发现，利用本发明中的方法从天然生物质材料制备的无机材料，具有特异的相当于脱氢酶活性的功能，这项功能在初期探索研究中发现对于不同来源的材料是普遍现象。即，自然光照射下，材料能够迅速使2，3，5-氯化三苯基四氮唑(TTC)变红(用肉眼lmin之内就会观察到明显变化)。在此实施例中则定量化不同材料相当于脱氢酶的单位数，收集大量不同来源的生物材料见下表1和表2，经本发明方法制备后，所得材料进行相当于脱氢酶活力的测定结果也列入表1和表2，结果也证明所涉及的材料虽然相当于脱氢酶活性的活力有差别，但具有相当于脱氢酶活性的功能是普遍存在的现象。材料相当于脱氢酶酶活力的单位(U)定义以红四氮唑TTC为底物，样品与底物在自然光照射下反应20min，以lmg样品在lmin内生成的1Pg甲簪TPF的量(PgTPF/mgmin)定义为一个酶活力单位U。此定义与脱氢酶酶活力的单位(U)定义只在反应的条件不同，而实质无差别，脱氢酶酶活力的单位(U)定义是以红四氮唑TTC为底物，脱氢酶与底物在5(TC下反应20min，lmin内生成1Pg甲簪TPF的所需的酶量为一个酶活力单位UOgTPF/mgmin)。检测材料具有相当于脱氢酶酶活力的实验夏季正午(2008年6月于合肥)室外自然光下(太阳光辐射强度约为l7.618.5MJ/m2);TTC浓度0.5%(W/V);光催化材料用量为lg/L。照射20min，然后用定量的有机溶剂丙酮和甲苯溶解并萃取，490nm比色，通过标准曲线计算出各材料相当于脱氢酶酶活力结果指标具体如下。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表2果壳、皮、肉、、核龙服克瓜/-壳香瓜皮西瓜皮香德瘦苹果皮蒜皮竹笋苞皮光催化活性—a:)——0,200.卯0,241,110,450,420.400,150.151.49果克、皮、肉、籽、核秀瓜肉率果肉荔ft核龙眼核桃核杏核香瓜籽i米芯￡U).^0,330.200,330.180,200.260.540.970.150.3权利要求源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于是以动物、植物和微生物有机体资源为原料，不同原料不经过或者经过不同的前处理后，采用以干燥-灼烧-煅烧为主体的变温处理工艺制备天然光催化生物材料。2.根据权利要求1所述的源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于所述的天然光催化生物材料，颗粒大小在纳米级到微米级之间，自然光下具有光催化活性和特异的相当于脱氢酶的酶活力。3.根据权利要求1所述的源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于是以动物、植物和微生物有机体资源为原料a、动植物资源，包括动物的有机整体或各种组织器官，如鳞、角、毛、发、翅、液、皮、骨等；包括植物的有机体整体或各组织器官，如叶、根、茎、果实、花等。以上所述原料在各种状态下，甚至包括经过发酵、过腹或其它加工变形的残渣及废弃物等，无论新鲜与否、干湿与否均适用；b、微生物为微小的有机体，其承载的无机物多附着其体表、与培养基基质或生活环境物相混杂；微生物有机体资源，包括微生物单一菌类、混合菌类，大型或小型真菌类，以及直接取自自然界与微生物环境相关的活性污泥、土壤、人畜粪便、沼渣、培养基料与残渣，厌氧、好氧和固态发酵过程中形成的发酵物和残留物，还包括人工菌栽培属固态发酵类的栽培基料、残留物及子实体。4.根据权利要求1所述的源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于采用以干燥-灼烧-煅烧为主体的变温处理工艺处理前的生物质原料是新鲜、陈化、腐烂、干与湿，有无气味或色泽状态均可。5.根据权利要求1所述的源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于采用干燥-灼烧-煅烧为主体的变温处理工艺，即原料在5(TC105t:下烘干至恒重；在空气中或空气供给充足的环境中250°C40(TC下灼烧15min60min;在温度500°C600°C环境中煅烧46h，去除或部分去除有机成分并制备成天然无机材料。6.根据权利要求1或6所述的源于生物质的光催化材料及制备方法，其特征在于不同来源的原料或者不同状态下的原料经过预处理与否均可；在材料制备过程中结合原料自身不同情况，采取完整的干燥-灼烧-煅烧工艺，采用其中两步或者采用-步直接灼烧/煅烧，甚至因特别目的而采用如强氧化-消化等其它不同方法去除或部分去除有机成分制备天然生物无机材料，均可。全文摘要本发明涉及源于生物质的光催化材料及制备方法，是以动、植物(包含动植物不同状态下的整体或其中部分)和微生物(单一菌种、混合菌群或在发酵培养过程添加后形成的原料等)资源为来源，采用干燥-灼烧-煅烧为主体的变温处理工艺的制备方法，具体为不同原料不经过或者经过不同的前处理后，于50℃～105℃下烘干至恒重；在空气中250℃～400℃灼烧15min～60min；500℃～600℃下煅烧4～6h，以此方法制备的材料，具有相当于脱氢酶酶活力的光催化活性和良好的有机物降解性能，可用于水处理脱色、染料等污染物降解以及高分子物质聚合度的降低。用此方法制备的材料中，部分具有较高的光电转换功效，可用于太阳能电池等诸多领域。另外，植物来源所制备的材料中，大多在紫外光激发下能持续发出荧光，可以用于荧光生物标记材料的开发，具有广阔的应用前景。文档编号A62D3/00GK101690901SQ200910116298公开日2010年4月7日申请日期2009年3月6日优先权日2009年3月6日发明者刘伟伟,刘士清,吴跃进,马欢申请人:中国科学院等离子体物理研究所