-(3-二甲氨基丙 基）-3-乙基碳二亚胺、50 mg N-羟基琥珀酰亚胺，常温搅拌20 min，离心，沉淀为活化的中 空多孔二氧化硅。
[0026] 纳米复合物接枝到微生物细胞表面 取50 ml 0D600=1. 5的含有恶臭假单胞菌（CICC 21906)的LB培养基，离心，将离心后 的细菌重新分散至10 ml磷酸缓冲溶液中，将上述活化的中空多孔二氧化硅纳米粒子加入 到此菌液中，常温震荡lh，得到BacteriaOTRPOHMS，为用于降解苯酚的微生物与纳米粒子 复合体系。
[0027] 附图2为上述BacteriaOTRPOHMS的扫描电镜照片，从图中可以看出纳米复合物已 经成功接枝到细菌细胞表面。
[0028] 实施例二 分别将50 mg TRPOHMS和HMS分散至20 ml 500mg Γ1的苯酚溶液中，不同时间内取 样，测定其吸附容量。离心得到吸附到饱和的TRPOHMS，然后置于不同温度清水中，测试水中 苯酚浓度，从而确定苯酚从纳米粒子解吸附情况。
[0029] 附图3为上述TRPOHMS和HMS的吸附以及TRPOHMS在不同温度下(低于以及高于 纳米粒子LCST (低临界溶解温度)）的解吸附情况，从图中可以明显看出，相比于册5，引入 聚合物后TRPOHMS吸附速率以及吸附量都有所提高。另外，在解吸附的情况下，温度升高之 后(大于LCST)，相比于温度小于LCST时TRPOHMS的解吸附速度更快，说明本发明的中空多 孔纳米粒子能够在较高温度下释放出吸附的苯酚。
[0030] 实施例三 将150 ml恶臭假单胞菌LB培养液平均分成三份，其中两份按上述实施例接枝TRPO HMS，另外一份离心备用。将两份BacteriaOTRP証MS以及纯菌液Bacteria分别加入到100 ml 500 mg Γ1的苯酚溶液，配成三份样品；纯菌液以及一份BacteriaOTRPOHMS样品置于室 温下；另一份BacteriaOTRPOHMS样品在室温以及37°C水浴中交替放置；分别取样，测试不 同时间苯酚的浓度。交替水浴处理的步骤为Ih室温以及20 min 37°C水浴 附图4为不同时间不同样品中苯酚浓度的变化情况。从图中可以看出，相较于单纯的 细菌，复合体系降解苯酚的速度更快，这是因为纳米粒子吸附的原因。另外，在不同温度下 交替放置的样品降解苯酚的速度最快，处理时间不到纯细菌的60% ;除了纳米粒子吸附的 原因之外，其在不同温度下的吸附与解吸附过程大大增加了细菌周围的苯酚浓度，从而加 快了降解过程。
[0031] 实施例四用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系 2πι1γ-氨丙基三乙氧基硅烷与0.8 g丁二酸酐溶解至IOml二甲基甲酰胺中，然后将50 mg，中空多孔四氧化三铁（Fe3O4)分散至此溶液中，常温下搅拌7h，离心，沉淀真空干燥得到 表面修饰的中空多孔四氧化三铁Fe 3O4-COOH;得到的Fe3O4-COOH纳米粒子分散至含有IOOmg N-异丙基丙稀酰胺、ImmoIN, N-亚甲基双丙稀酰胺、I. Ommol甲基丙稀酸和7mg过氧化苯甲 酰的IOml二甲亚砜中，搅拌18 h，让单体与引发剂小分子进入到纳米粒子空腔内；离心除 去上清液，剩下的沉淀重新分散至10 ml二甲亚砜中，氮气保护下，80°C聚合8h，离心，沉淀 真空干燥得到接枝聚合物的中空多孔纳米粒子TRP@ Fe304。
[0032] 将上述TRPO Fe3O4分散至IOml磷酸缓冲溶液中，然后加入90mgl-(3-二甲氨基 丙基）-3-乙基碳二亚胺、50 mg N-羟基琥珀酰亚胺，常温搅拌15 min，离心，沉淀为活化的 中空多孔四氧化三铁。
[0033] 取50 ml 0D600=1. 5的含有脱氮副球菌（ATC 19367)的LB培养基，离心，将离心 后的细菌重新分散至10 ml磷酸缓冲溶液中，将上述活化的中空多孔四氧化三铁纳米粒子 加入到此菌液中，常温震荡3h，得到BacteriaOTRPO Fe3O4，为用于降解苯酚的微生物与纳米 粒子复合体系。
[0034] 将150 ml脱氮副球菌LB培养液平均分成三份，其中两份接枝TRP@ Fe3O4，另外一 份离心备用。将两份BacteriaOTRPO Fe3O4以及纯菌液Bacteria分别加入到100 ml 500 mg I71的苯酷溶液，配成三份样品；纯菌液以及一份BacteriaOTRPO Fe3O4样品置于室温下； 另一份BacteriaOTRPO Fe3O4样品在室温以及37°C水浴中交替放置；分别取样，测试不同时 间苯酚的浓度。交替水浴处理的步骤为Ih室温以及20 min 37°C水浴。
[0035] 表1为苯酚浓度降解至0左右消耗的时间。从中可以看出，相较于单纯的细菌，复 合体系降解苯酚的速度更快，这是因为纳米粒子吸附的原因。另外，在不同温度下交替放置 的样品降解苯酚的速度最快，处理时间不到纯细菌的60% ;除了纳米粒子吸附的原因之外， 其在不同温度下的吸附与解吸附过程大大增加了细菌周围的苯酚浓度，从而加快了降解过 程。
[0036] 表1苯酚浓度降解至0左右消耗的时间/小时
【主权项】
1. 一种用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法，其特征在于，包括以 下步骤： (1) 将中空多孔纳米粒子加入含有硅烷与酸酐的有机溶剂A中，搅拌，得到表面修饰的 中空多孔纳米粒子； 所述有机溶剂A为二甲基甲酰胺或者二甲亚砜；所述硅烷、酸酐、中空多孔纳米粒子的 质量比例为2 : 1 : 0. 1 ; (2) 将表面修饰的中空多孔纳米粒子加入含有N-异丙基丙烯酰胺、功能单体、交联剂 与引发剂的有机溶剂B中，搅拌；然后离心处理、除去上清，将得到的沉淀再分散至有机溶 剂B中，氮气气氛下，于60?90°C反应7?9h，离心，沉淀真空干燥得到接枝聚合物的中空 多孔纳米粒子； 所述有机溶剂B为二甲基甲酰胺或二甲亚砜；所述功能单体为丙烯酰胺或者甲基丙烯 酸；所述交联剂为二乙烯基苯或者N，N-亚甲基双丙烯酰胺；所述引发剂为偶氮二异丁腈或 过氧化苯甲酰；所述N-异丙基丙烯酰胺、功能单体、交联剂、引发剂、表面修饰的中空多孔 纳米粒子的质量比例为1 : 1 : 0.01 : 1; (3) 将接枝聚合物的中空多孔纳米粒子分散至磷酸缓冲溶液中，然后加入1-(3-二甲 氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌后离心处理，沉淀为活化的中空多 孔纳米粒子；所述1-(3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺、接枝聚合 物的中空多孔纳米粒子的质量比例为2 : I : 1; (4) 将细菌分散至磷酸缓冲溶液中；然后加入活化的中空多孔纳米粒子，震荡得到用于 降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系；所述细菌为恶臭假单胞菌或脱氮副球菌。
2. 根据权利要求1所述用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法，其 特征在于：所述中空多孔纳米粒子为中空多孔四氧化三铁或中空多孔二氧化硅；所述中空 多孔纳米粒子的粒径为50?500 nm。
3. 根据权利要求1所述用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法，其 特征在于：步骤（1)中，所述有机溶剂A为二甲亚砜；所述硅烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷； 所述酸酐为丁二酸酐。
4. 根据权利要求1所述用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法，其 特征在于：步骤（1)中，搅拌5?7小时后经过离心处理，沉淀干燥后得到表面修饰的中空 多孔纳米粒子。
5. 根据权利要求1所述用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法，其 特征在于：步骤（2)中，所述有机溶剂B为二甲亚砜；所述功能单体为甲基丙烯酰胺；所述 交联剂为N，N-亚甲基双丙烯酰胺；所述引发剂为偶氮二异丁腈。
6. 根据权利要求1所述用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法，其 特征在于：步骤（2)中，搅拌12?24小时。
7. 根据权利要求1所述用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法，其 特征在于：步骤（3)中，搅拌10?20分钟。
8. 根据权利要求1所述用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法，其 特征在于：步骤（4)中，震荡1?3 h。
9. 根据权利要求1?8所述任意一种用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的 制备方法制备得到的用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系。
10.权利要求9所述用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系在制备污水处理剂 中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种用于降解苯酚的微生物与纳米粒子复合体系的制备方法。首先将温度敏感的聚合物引入到中空多孔二氧化硅纳米粒子空腔处；然后将此复合纳米粒子接枝细菌的表面。在较低温度情况下，复合纳米粒子能够从废液中吸附苯酚，而在较高温度下又能够将吸附的苯酚分子释放，通过这一个过程，可以使细菌周围的相对苯酚浓度增加，从而加快其代谢过程。本发明通过微生物的代谢作用彻底降解苯酚，转化为二氧化碳和水，不会产生二次污染。将温度敏感聚合物引入到中空多孔纳米粒子空腔处，一方面可以增加纳米粒子的吸附量，另一方面可以在不同温度下实现苯酚在纳米粒子上的吸附与解吸附。为污水处理剂提供了更广泛地选择。
【IPC分类】C02F101-34, C02F3-34
【公开号】CN104609574
【申请号】CN201510060389
【发明人】路建美, 陈冬赟, 杨舜
【申请人】苏州大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月5日