氧体，回收率约为100%。
[0011]实施例2
a、将摩尔比1:2的氯化锌-氯化锰和六水合氯化铁原料放入温度85°C和pH值1.5的硝酸水溶液中，进行2小时的胶溶回流液相反应，溶液颜色由无色透明变为土黄色，离心，将清液为浅黄色在温度50°C真空干燥20小时，得到粒度约50纳米的锌锰掺杂的氢氧化氧铁，回收率约为93% ；
b、取摩尔比1:1的Bi (NO3) 3.5H20和Fe (NO3) 3.9H20溶于15ml乙二醇甲醚溶液，温度75°C强磁力搅拌半小时后常温搅拌I小时，加入15ml冰醋酸搅拌3小时，陈化24小时，反应物即发生溶胶反应，形成氢氧化铋和氢氧化铁的网状络合结构，颜色由亮红色变为暗红色，将陈化好的溶胶滴到清洗好的钼基底上，以3000转/分钟的转速旋涂20秒，取出，在温度300°C煅烧6分钟，温度550°C退火30分钟，自然冷却，反应物即发生脱水反应，由溶胶转变为铁酸铋薄膜，颜色由暗红色变为浅绿色，操作反复8次，得到8层铁酸铋薄膜，置于50ml量筒底部；
C、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基内培养30g/L腐败希瓦氏菌MR-1，24小时后取出冷冻离心,然后将离心后的菌液16ml和步骤a得到的锌镁掺杂的氢氧化氧铁90mmol加入到矿化培养基(NH4) 2S04 9.0mM, K2HPO4 5.7 mM, KH2PO4 3.3 mM, NaHCO3 2.0 mM, MgSO4.7H201.01 mM, CaCl2.2H20 0.485 mM,乙二胺四乙酸铁钠 67.2 μ M, H3BO3 56.6 μ Μ, NaCl10.0 μ M, FeSO4.7Η20 5.4 μ Μ, CoSO4 5.0 μ Μ, Ni (NH4)2(SO4)2 5.0 μ Μ, Na2MoO4
3.87 μ Μ, Na2SeO4 1.5 μ Μ, MnSO4 1.26 μ Μ, ZnSO4 1.04 μ Μ, CuSO40.2 μ Μ,精氨酸 20mg/L,谷氨酸20 mg/L和丝氨酸mg/L中，调节溶液pH值为6，7和8，并同时加入0.2微摩尔/升1，4-哌嗪二乙磺酸和0.2微摩尔/升蒽醌-2，6-双磺酸盐缓解细胞与氢氧化氧铁的接触，混合均勻；
d、将步骤c得到的反应液，缓慢加入到步骤b的量筒当中，厌氧密封，在温度30°C条件下避光保存45天，氢氧化氧铁发生三价铁还原为二价铁反应，二价的锌镁离子取代二价铁；同时铁酸铋表面部分三价铁被氧化，形成空位，这为表面的锌锰软磁铁提供了生长点，再用去离子水清洗3次，真空温度70°C干燥48小时，即得到铁酸铋薄膜表面生长锌锰软磁铁氧体，回收率约为100%。
[0012] 实施例3
a、将摩尔比1:2的氯化锌-氯化镍和六水合氯化铁原料放入温度85°C，pH值1.5的硝酸水溶液中回流2小时，静置分层，反应物即发生液相反应，溶液颜色由无色透明变为土黄色，离心，清液为浅蓝色，说明镍离子达到饱和，部分游离到清液，将清液温度50°C真空干燥20小时，得到粒度约50纳米的锌镍掺杂的氢氧化氧铁，回收率约为91% ；
b、取摩尔比1:1的Bi(NO3) 3.5H20和Fe (NO3) 3.9H20溶于15ml乙二醇甲醚溶液，温度75°C强磁力搅拌半小时后常温搅拌I小时，加入15ml冰醋酸搅拌3小时，陈化24小时，反应物即发生溶胶反应，形成氢氧化铋和氢氧化铁的网状络合结构，颜色由亮红色变为暗红色，将陈化好的溶胶滴到清洗好的钼基底上，以3000转/分钟的转速旋涂20秒，取出，在温度300°C煅烧6分钟，温度550°C退火30分钟，自然冷却，反应物即发生脱水反应，由溶胶转变为铁酸铋薄膜，颜色由暗红色变为浅绿色，操作反复8次，得到8层铁酸铋薄膜，置于50ml量筒底部；
C、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基内培养30g/L腐败希瓦氏菌MR-1，24小时后取出冷冻离心,然后将离心后的菌液16ml和步骤a得到的锌镁掺杂的氢氧化氧铁90mmol加入到矿化培养基(NH4) 2S04 9.0mM, K2HPO4 5.7 mM, KH2PO4 3.3 mM, NaHCO3 2.0 mM, MgSO4.7H201.0l mM, CaCl2.2H20 0.485 mM,乙二胺四乙酸铁钠 67.2 μ Μ, H3BO3 56.6 μ M, NaCl10.0 μ Μ, FeSO4.7Η20 5.4 μ Μ, CoSO4 5.0 μ Μ, Ni (NH4)2(SO4)2 5.0 μ Μ, Na2MoO43.87 μ Μ, Na2SeO4 1.5 μ Μ, MnSO4 1.26 μ Μ, ZnSO4 1.04 μ Μ, CuSO40.2 μ Μ,精氨酸 20mg/L,谷氨酸20 mg/L和丝氨酸mg/L中，调节溶液pH值为6，7和8，并同时加入0.2微摩尔/升1，4-哌嗪二乙磺酸和0.2微摩尔/升蒽醌-2，6-双磺酸盐缓解液细胞与氢氧化氧铁的接触，混合均匀；
d、将步骤c得到的反应液，缓慢加入到步骤b的量筒当中，厌氧密封，在温度30°C条件下避光保存45天，氢氧化氧铁发生三价铁还原为二价铁反应，二价的锌镁离子取代二价铁；同时铁酸铋表面部分三价铁被氧化，形成空位，这为表面的锌镍软磁铁提供了生长点，再用去离子水清洗3次，真空温度70°C干燥48小时，即得到铁酸铋薄膜表面生长锌镍软磁铁氧体，回收率约为100%。
[0013]本发明所述的一种铁酸铋薄膜表面生长软磁铁氧体的微生物制备方法，从图1中可以看出灰白色铁酸铋的表面均匀生长了黑色的软磁铁氧体颗粒，团簇的颗粒尺寸约为I微米；最终产物主要为铁酸铋(101)面和四氧化三铁(311)面复合，其余晶面次级生长；锌镁共掺杂后铁酸铋薄膜拉曼强度在HOcnT1处发生蓝移，蓝移可以归因于压缩应变由于膜和钼基板之间的晶格失配；软磁铁350纳米附近的荧光强度降低了约45a.u.(铁酸铋荧光强度约为130a.u.)，却增强了附近790纳米处的荧光强度约7_9倍(铁酸铋荧光强度约为2a.u.);从图2中可以看出最终产物主要也为铁酸铋(101)面和四氧化三铁(311)面复合，其余晶面次级生长；锌锰共掺杂后铁酸铋薄膜也在拉曼强度为HOcnT1处发生蓝移；灰白色铁酸铋的表面均匀生长了黑色的软磁铁氧体颗粒，团簇的颗粒尺寸约为I微米；软磁铁350纳米附近的荧光强度降低了约55a.u.，却增强了 790纳米附近的荧光强度约8_10倍；从图3中可以看出最终产物主要也为铁酸铋(101)面和四氧化三铁(311)面复合，其余晶面次级生长；锌镍共掺杂后铁酸铋薄膜拉曼强度(HOcnT1)发生蓝移；灰白色铁酸铋的表面均匀生长了黑色的软磁铁氧体颗粒，团簇的颗粒尺寸约为I微米；(3)为锌镍共掺杂四氧化三铁-铁酸铋粉末的电学显微镜图，图中可以看出软磁铁350纳米附近的荧光强度降低了约5a.u.，却增强了 790纳米附近的荧光强度约14?16倍。
【主权项】
1.一种铁酸铋薄膜表面生长软磁铁氧体的微生物制备方法，其特征在于按下列步骤进行: a、将摩尔比1:2的氯化锌-氯化镁、氯化锌-氯化锰或氯化锌-氯化镍分别和六水合氯化铁原料放入温度85°C和pH值1.5的硝酸水溶液中回流2小时，静置分层，离心，温度50°C真空干燥20小时，得到粒度约50纳米的锌镁、锌锰或锌镍掺杂的氢氧化氧铁； b、取摩尔比1:1的Bi(NO3) 3.5H20和Fe (NO3) 3.9H20溶于15ml乙二醇甲醚溶液中，温度75°C强磁力搅拌半小时后常温搅拌I小时，加入15ml冰醋酸搅拌3小时，陈化24小时，将陈化好的溶胶滴到清洗好的钼基底上，以3000转/分钟的转速旋涂20秒，取出，在温度300°C煅烧6分钟，温度550°C退火30分钟，自然冷却，操作反复8次，得到8层铁酸铋薄膜，置于50ml量筒底部； C、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基内培养30g/L腐败希瓦氏菌MR-1，24小时后取出冷冻离心，然后将离心后的菌液16ml和步骤a得到的锌镁、锌锰或锌镍掺杂的氢氧化氧铁90mmol 加入(NH4)2SO4 9.0mM, K2HPO4 5.7 mM, KH2PO4 3.3 mM, NaHCO3 2.0 mM, MgSO4.7H201.01 mM, CaCl2.2H20 0.485 mM,乙二胺四乙酸铁钠 67.2 μ M, H3BO3 56.6 μ Μ, NaCl10.0 μ M, FeSO4.7Η20 5.4 μ Μ, CoSO4 5.0 μ Μ, Ni (NH4)2(SO4)2 5.0 μ Μ, Na2MoO43.87 μ Μ, Na2SeO4 1.5 μ Μ, MnSO4 1.26 μ Μ, ZnSO4 1.04 μ Μ, CuSO40.2 μ Μ,精氨酸 20mg/L,谷氨酸20 mg/L和丝氨酸mg/L的矿化培养基中，调节溶液pH值为6-8,并同时加入1，4-哌嗪二乙磺酸和蒽醌_2，6-双磺酸盐缓解细胞与氢氧化氧铁的接触，混合均匀； d、将步骤c的反应液，缓慢加入到步骤b的量筒当中，厌氧密封，在温度30°C条件下避光保存45天，再用去离子水清洗3次，真空温度70°C干燥48小时，即得到铁酸铋薄膜表面生长软磁铁氧体。
【专利摘要】本发明涉及一种铁酸铋薄膜表面生长软磁铁氧体的微生物制备方法，该方法通过微生物合成技术开发了铁酸铋薄膜表面生长软磁铁氧体的异质结构，采用胶溶回流技术制备粒度约50纳米的锌镁、锌锰或锌镍掺杂的氢氧化氧铁，采用溶胶凝胶法和甩膜法在铂基底上制备8层铁酸铋薄膜；再室温厌氧条件下利用腐败希瓦氏菌（MR-1）同步实现三价铁还原合成软磁铁氧体和薄膜表面三价铁还原插层的过程，得到软磁铁氧体-铁酸铋薄膜。该方法与现有技术相比:具有价格低廉、工艺简单、污染小、耗能低、回收率高等优点。通过该方法获得的软磁铁氧体-铁酸铋薄膜具备较好的光磁和荧光增强特性。
【IPC分类】C04B41-87, C12R1-01, C12P3-00
【公开号】CN104529551
【申请号】CN201510013440
【发明人】边亮, 侯文平, 张晓艳, 李海龙, 徐金宝, 王磊, 常爱民, 任卫
【申请人】中国科学院新疆理化技术研究所
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2015年1月10日