CN101906440B - 一种微生物矿化制备碳酸钡与碳酸锶的方法 - Google Patents
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Abstract
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，其特征是包括下列步骤：取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液，按1L该培养液加0.001mol～2mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡：尿素的物质的量的比例为1∶1～1∶48的比例取尿素；将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，在10℃～100℃的温度下，搅拌反应12h～54h，获得有碳酸钡的反应后物料；再静置陈化1～24h后，过滤、固体物用水洗涤、干燥，即制得碳酸钡白色粉末。该方法同样适用于碳酸锶的制备。采用本发明，可制备出不同形貌、大小、功能特点的碳酸钡和碳酸锶产品，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于金属锶、钡的化合物的制备方法，涉及一种微生物矿化制备碳酸钡与碳酸锶的方法。适用于利用微生物矿化制备不同形貌及大小的碳酸钡与碳酸锶(粉体)。
背景技术
生物矿化是指在生物体系中具有特殊的高级结构和组装方式的生物矿物形成过程。生物矿化过程涉及在严格的生物控制下，无机元素选择性的从生物微环境中析出，并在特定的有机界面上形成具有特殊结构的独立功能的矿物。生物矿化作用区别于一般矿化作用的显著特征是，它通过有机大分子和无机物离子在界面处的相互作用，从分子水平控制无机矿物相的析出、生长，从而使生物矿物具有特殊的分级结构和组装方式。生物矿化中，由细胞分泌的生物高分子和有机物对无机矿物的形成起模板和控制作用，使无机矿物具有一定的形貌、大小、取向、结构和功能。
碳酸钡和碳酸锶均是重要的基本化工原料。其中，碳酸钡是钡盐产品中生产规模最大，广泛用于磁性材料、光学玻璃、电视机显像管玻壳、陶瓷材料、涂料以及其它钡盐制造等领域。不同应用领域对碳酸钡粒子的形貌要求不同，例如：球状碳酸钡多用于PTC热敏电阻元件的生产，可使电容器具有高的介电常数和温度特性，从而使其具有小型化、高频率、大容量等特点；针状碳酸钡用于微电子工业及塑料、橡胶、涂料等填料；絮状碳酸钡具有防尘防火的功能等；柱状碳酸钡分散性好，聚集现象少，很少出现过度烧结现象，尤其是在烧结时不收缩或收缩不严重，且其结晶完整，熔点比较固定，烧结温度容易掌握，很少出现过度烧结现象，适合烧制重质陶瓷、发热元件或掺杂的热敏元件、高介电容器等。谭耀等以硫化钡或氢氧化钡为原料，在螺旋通道型旋转床内用CO2碳化，得到沉淀物，再经过洗涤、脱水、干燥，得到超微细碳酸钡。崔海容等用工业碳酸钡生产过程中的钡饼或次品级、等外品碳酸钡作为原料，酸溶制备氯化钡，用水洗法进行提纯，用CO2的氨性溶液进行碳化，制备不同晶形的高纯碳酸钡。超细纳米碳酸钡有较强的X射线屏蔽功能，能有效地吸收高压电流产生的X射线、α-射线，对人体有保护作用；超细纳米碳酸钡粉体具有优异的磁学特性，用它制成的钡铁氧体具有高矫顽场强及磁学性能优异的特点；超细纳米碳酸钡可以作为传感器材料，最近报道，纳米碳酸钡作为传感器材料已经应用到CTL传感器上来测定乙醛在空气试样中的痕迹，显示了很高的灵敏度和选择性。
碳酸锶是生产其它锶盐的基本原料，也是最为重要的锶盐。由于采用碳酸锶制备的玻璃吸收X射线的能力较强，故其多用于彩色电视机与显示器的阴极射线管的生产；另外，为了达到设备小型化的目的，碳酸锶还可用于电磁铁、锶铁氧体等磁性材料的制备以制成小型电机、磁选机和扬声器等；碳酸锶在高档陶瓷的生产中可以减少皮下气孔，扩大烧结范围，增加热膨胀系数等。G·M·普拉尼斯等在水存在条件下利用氧化锶、氢氧化锶和水合氢氧化锶这类化合物的粘合剂作为添加剂，使之与碳酸锶混合，并将此混合物进行干燥成粒，制备出粒状碳酸锶。龙光明等以天青石矿为原料，将天青石矿粉与还原煤粉以一定的比例混合焙烧得到黑灰，再将黑灰用水逆流浸取得硫化锶溶液；以纯碱为碳化剂，在搅拌下于90～100℃反应0.5～5小时，生成含有碳酸锶沉淀和低铁硫化碱溶液的料浆，通过固液分离得到碳酸锶沉淀和低铁硫化碱溶液；碳酸锶用水逆流洗涤3～5次，干燥得到高品质碳酸锶产品。
现有技术中，在实验室中控制碳酸钡与碳酸锶粒子形貌和大小的方法主要有沉淀法、均相沉淀法、微乳液法、模板法和固相法等；在工业上则多是通过旋转床、碳化塔等设施实现对晶体形貌和大小的控制，以生物矿化作用制备碳酸钡与碳酸锶粉体尚未见报道。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种微生物矿化制备碳酸钡与碳酸锶的方法。通过对微生物培养条件、矿化反应条件以及加入表面活性剂的控制等，来制备不同形貌和大小的碳酸钡与碳酸锶(粉体)。
本发明的内容是：一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，其特征是包括下列步骤：
第一步骤、配料：主要取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液(即含有经培养后的巴氏芽孢杆菌的培养液)，按1L该培养液加0.001mol～2mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡∶尿素的物质的量(mol)的比例为1∶1～1∶48的比例取尿素；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化钡后加尿素、或先加尿素后加氯化钡、或氯化钡和尿素同时加入的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，在10℃～100℃的温度下，搅拌反应12h～54h，获得有碳酸钡的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸钡的反应后物料静置陈化1～24h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、在30～150℃的温度下干燥1～10h，制得碳酸钡白色粉末。
本发明的内容中：所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液是经下列步骤获得(同现有技术，也可采用现有技术中的其它培养液及培养方式)：
a、配制培养基：取蛋白胨1～50g、NaCl 1～20g、以及蒸馏水1～3L，混合均匀后，经高压灭菌锅灭菌，制得培养基；
b、微生物接种：取100～200ml培养基，将巴氏芽孢杆菌接种到该培养基中；
c、巴氏芽孢杆菌种子培养：在温度为10～50℃、转速为50～250r/min的条件下，将步骤b的接种有巴氏芽孢杆菌种的培养基放入摇床(或现有技术中的其它设备)中培养1～36h，得培养后的巴氏芽孢杆菌种；
d、扩大培养：向培养后的巴氏芽孢杆菌种注入步骤a的培养基中，在温度10～50℃、转速为50～250r/min的条件下再经摇床(或现有技术中的其它设备)中扩大培养2～64h，即制得经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液。
本发明的内容中：所述巴氏芽孢杆菌(拉丁学名Bacillus pasteurii)可以替换为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)或其他种的芽孢杆菌。
本发明的内容中：第一步骤所述配料中，还可以按氯化钡的物质的量(mol)的1％～90％的比例取有表面活性剂，并且将该表面活性剂加入到第二步骤中所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中。
所述表面活性剂可以是阴离子表面活性剂(例如：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等)、阳离子表面活性剂(例如：十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵等)、非离子表面活性剂(例如：聚乙二醇、聚氧乙烯酰胺等)、两性离子表面活性剂(例如：十二烷基氨基丙酸、烷基二甲基甜菜碱等)、高分子表面活性剂(例如：聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺等)中的任一种。
本发明的另一内容是：一种微生物矿化制备碳酸锶的方法，其特征是包括下列步骤：
第一步骤、配料：主要取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液(即含有经培养后的巴氏芽孢杆菌的培养液)，按1L该培养液加0.001mol～2mol氯化锶的比例取氯化锶，按氯化锶∶尿素的物质的量(mol)的比例为1∶1～1∶48的比例取尿素；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化锶后加尿素、或先加尿素后加氯化锶、或氯化锶和尿素同时加入的顺序，将氯化锶与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，在10℃～100℃的温度下，搅拌反应12h～54h，获得有碳酸锶的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸锶的反应后物料静置陈化1～24h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、在30～150℃的温度下干燥1～10h，制得碳酸锶白色粉末。
本发明的另一内容中：所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液是经下列步骤获得(同现有技术，也可采用现有技术中的其它培养液及培养方式)：
a、配制培养基：取蛋白胨1～50g、NaCl 1～20g、以及蒸馏水1～3L，混合均匀后，经高压灭菌锅灭菌，制得培养基；
b、微生物接种：取100～200ml培养基，将巴氏芽孢杆菌接种到该培养基中；
c、巴氏芽孢杆菌种子培养：在温度为10～50℃、转速为50～250r/min的条件下，将步骤b的接种有巴氏芽孢杆菌种的培养基放入摇床(或现有技术中的其它设备)中培养1～36h，得培养后的巴氏芽孢杆菌种；
d、扩大培养：向培养后的巴氏芽孢杆菌种注入步骤a的培养基中，在温度为10～50℃、转速为50～250r/min的条件下再经摇床(或现有技术中的其它设备)中扩大培养2～64h，即制得经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液。
本发明的另一内容是：所述巴氏芽孢杆菌(拉丁学名Bacilluspasteurii)可以替换为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)或其他种的芽孢杆菌。
本发明的另一内容是：第一步骤所述配料中，还可以按氯化锶的物质的量(mol)的1％～90％的比例取有表面活性剂，并且将该表面活性剂加入到第二步骤中所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中。所述表面活性剂可以是阴离子表面活性剂(例如：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等)、阳离子表面活性剂(例如：十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵等)、非离子表面活性剂(例如：聚乙二醇、聚氧乙烯酰胺等)、两性离子表面活性剂(例如：十二烷基氨基丙酸、烷基二甲基甜菜碱等)、高分子表面活性剂(例如：聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺等)中的任一种。
本发明的化学反应机理：巴氏芽孢杆菌在繁殖过程中会产生代谢产物尿素酶，尿素酶可以分解溶液中的尿素使之产生氨水和CO2，随着氨水的不断增多，溶液的pH值会呈碱性，CO2则逐渐转化成CO3 2-，CO3 2-与溶液中BaCl2或SrCl2产生的Ba2+或Sr2+反应形成BaCO3或SrCO3。
本发明的化学反应过程如下：
Ba2++Cell→Cell-Ba2+
Cell-Ba2++CO3 2+→Cell-BaCO3
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
(1)本发明所用微生物巴氏芽孢杆菌等芽孢杆菌易于培养，获取后，可自行对其进行不断培养，可持续使用，成本低；
(2)采用本发明，制备的碳酸钡和碳酸锶产品结晶较好，形貌完整，经过X射线衍射仪对碳酸钡和碳酸锶的结晶状况进行测试，碳酸钡和碳酸锶晶体结晶状况良好；经过电镜对碳酸钡和碳酸锶形貌进行观察，碳酸钡和碳酸锶形貌完整，分散均匀；
(3)采用本发明，通过调控晶体的生长浓度、温度、反应时间、搅拌速度、添加剂等各种条件，控制晶体的生长方式，进而控制晶体的最终大小与形貌，从而制备出不同形貌、大小、取向、结构和功能特点的碳酸钡和碳酸锶产品，以满足不同用途的需求；
(4)本发明产品制备工艺简单，容易操作，实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1-8：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
配制微生物巴氏芽孢杆菌的培养基及制备含有巴氏芽孢杆菌的培养液：取蛋白胨15g、NaCl 5g、蒸馏水1L，混合均匀成培养液并分装到锥形瓶(例如250ml锥形瓶)中、经高温灭菌锅灭菌后得灭菌的培养液；取一装有灭菌的培养液的锥形瓶，以巴氏芽孢杆菌进行接种，种子(即为巴氏芽孢杆菌)放入摇床(或现有技术中的其它设备)中，在温度为30℃、转速为200r/min的条件下培养12h；取培养后的巴氏芽孢杆菌种子液10ml注入到100ml灭菌的培养液中，摇床中扩大培养35h(在温度30℃、转速为200r/min的条件下)，获得含有巴氏芽孢杆菌的培养液；
制备碳酸钡粉体：称取2.44g氯化钡，3.6g尿素，氯化钡与尿素的摩尔比为1∶6，同时加入到含有巴氏芽孢杆菌的培养液中，放入摇床中使之反应，在温度为30℃、转速为200r/min的条件下反应16h后，经陈化、过滤、洗涤、干燥获得碳酸钡粉体，该碳酸钡呈花状，粒径约为8μm。
反应条件不同，碳酸钡粉体的粒径及形貌也不同，见表1：
表1：不同反应条件下制备的碳酸钡粉体的大小与形貌：
表1中：浓度(mol/L)为每L(升)培养液中含氯化钡的摩尔数(mol)；
摩尔比为氯化钡与尿素的摩尔比；加料方式为氯化钡与尿素同时加入或先后加入；粒径为制备的碳酸钡的平均粒径；形貌为制备的碳酸钡的形貌。
实施例9-10：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
巴氏芽孢杆菌的培养如实施例1-8。巴氏芽孢杆菌经扩大培养35h后，将0.01mol/L的氯化钡、尿素溶液和0.292g表面活性剂乙二胺四乙酸(EDTA)同时加入到以上含有巴氏芽孢杆菌的培养液中，氯化钡与尿素溶液的摩尔比为1∶6，反应温度为30℃，转速为200r/min，反应16h后，经陈化、洗涤、过滤、干燥获得碳酸钡粉体，呈球状，粒径约为3μm。粉体形貌完整，分布均匀，没有团聚现象。加入不同的表面活性剂及控制用量，碳酸钡粉体的粒径及形貌不同，如表2。
表2：添加表面活性剂制备碳酸钡粉体大小与形貌：
实施例11：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
第一步骤、配料：取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液(即含有经培养后的巴氏芽孢杆菌的培养液)，按1L该培养液加0.001mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡∶尿素的物质的量(mol)的比例为1∶1的比例取尿素；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化钡后加尿素的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，在10℃的温度下，搅拌反应54h，获得有碳酸钡的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸钡的反应后物料静置陈化1h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、干燥，制得碳酸钡白色粉末。
实施例12：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
第一步骤、配料：取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液(即含有经培养后的巴氏芽孢杆菌的培养液)，按1L该培养液加0.1mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡∶尿素的物质的量(mol)的比例为1∶24的比例取尿素；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化钡后加尿素的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，在100℃的温度下，搅拌反应12h，获得有碳酸钡的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸钡的反应后物料静置陈24h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、干燥，制得碳酸钡白色粉末。
实施例13：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
第一步骤、配料：取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液(即含有经培养后的巴氏芽孢杆菌的培养液)，按1L该培养液加0.01mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡∶尿素的物质的量(mol)的比例为1∶12的比例取尿素；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化钡后加尿素的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，在60℃的温度下，搅拌反应33h，获得有碳酸钡的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸钡的反应后物料静置陈化12h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、干燥，制得碳酸钡白色粉末。
实施例14：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
第一步骤、配料：取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液(即含有经培养后的巴氏芽孢杆菌的培养液)，按1L该培养液加0.002mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡∶尿素的物质的量(mol)的比例为1∶2的比例取尿素，按氯化钡的物质的量(mol)的1％的比例取有表面活性剂；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化钡后加尿素的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，再加入表面活性剂，在30℃的温度下，搅拌反应15h，获得有碳酸钡的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸钡的反应后物料静置陈化3h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、干燥，制得碳酸钡白色粉末。
实施例15：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
第一步骤、配料：取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液(即含有经培养后的巴氏芽孢杆菌的培养液)，按1L该培养液加0.09mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡∶尿素的物质的量(mol)的比例为1∶21的比例取尿素，按氯化钡的物质的量(mol)的90％的比例取有表面活性剂；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化钡后加尿素的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，再加入表面活性剂，在40℃的温度下，搅拌反应50h，获得有碳酸钡的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸钡的反应后物料静置陈化21h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、干燥，制得碳酸钡白色粉末。
实施例16：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
第一步骤、配料：取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液(即含有经培养后的巴氏芽孢杆菌的培养液)，按1L该培养液加0.02mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡∶尿素的物质的量(mol)的比例为1∶11的比例取尿素，按氯化钡的物质的量(mol)的40％的比例取有表面活性剂；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化钡后加尿素的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，再加入表面活性剂，在50℃的温度下，搅拌反应28h，获得有碳酸钡的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸钡的反应后物料静置陈化15h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、干燥，制得碳酸钡白色粉末。
实施例17-22：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，包括下列步骤：
第一步骤、配料：主要取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液，按1L该培养液加0.001mol～2mol氯化钡的比例取氯化钡(具体比例见表3)，按氯化钡∶尿素的物质的量的比例为1∶1～1∶48的比例取尿素(具体比例见表4)；
表3：每1L培养液加氯化钡的摩尔(mol)量：
表4：氯化钡与尿素的物质的量(mol)的比例：
其它同实施例11-16中任一，省略。
实施例23-28：
一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，在所述第一步骤配料中，还按氯化钡的物质的量的1％～90％的比例(具体比例见表5)取有表面活性剂，并且将该表面活性剂加入到第二步骤中所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中。
表5：表面活性剂用量为氯化钡的物质的量的比例
其它同实施例17-22中任一，省略。
实施例29-46：
将上述实施例11-28中的氯化钡替换为氯化锶、碳酸钡替换为碳酸锶，其它同实施例11-28任一，省略。
上述实施例11-46中，所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液可以是经下列步骤获得(同现有技术，也可采用现有技术中的其它培养液及培养方式)：
a、配制培养基：取蛋白胨1～50g、NaCl 1～20g、以及蒸馏水1～3L，混合均匀后，经高压灭菌锅灭菌，制得培养基；
b、微生物接种：取100～200ml培养基，将巴氏芽孢杆菌接种到该培养基中；
c、巴氏芽孢杆菌种子培养：在温度为10～50℃、转速为50～250r/min的条件下，将步骤b的接种有巴氏芽孢杆菌种的培养基放入摇床(或现有技术中的其它设备)中培养1～36h，得培养后的巴氏芽孢杆菌种；
d、扩大培养：向培养后的巴氏芽孢杆菌种注入步骤a的培养基中，在温度10～50℃、转速为50～250r/min的条件下再经摇床(或现有技术中的其它设备)中扩大培养2～64h，即制得经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液。
上述实施例11-46中，所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液可以是经下列步骤获得(同现有技术)：
a、配制培养基：取蛋白胨1g、NaCl 1g、以及蒸馏水1L，混合均匀后，经高压灭菌锅灭菌，制得培养基；
b、微生物接种：取100ml培养基，将巴氏芽孢杆菌接种到该培养基中；
c、巴氏芽孢杆菌种子培养：在温度为10～50℃、转速为250r/min的条件下，将步骤b的接种有巴氏芽孢杆菌种的培养基放入摇床中培养1h，得培养后的巴氏芽孢杆菌种；
d、扩大培养：向培养后的巴氏芽孢杆菌种注入步骤a的培养基中，在温度10～50℃、转速为50～250r/min的条件下再经摇床中扩大培养2h，即制得经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液。
上述实施例11-46中，所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液可以是经下列步骤获得(同现有技术)：
a、配制培养基：取蛋白胨50g、NaCl20g、以及蒸馏水3L，混合均匀后，经高压灭菌锅灭菌，制得培养基；
b、微生物接种：取200ml培养基，将巴氏芽孢杆菌接种到该培养基中；
c、巴氏芽孢杆菌种子培养：在温度为10～50℃、转速为150r/min的条件下，将步骤b的接种有巴氏芽孢杆菌种的培养基放入摇床中培养36h，得培养后的巴氏芽孢杆菌种；
d、扩大培养：向培养后的巴氏芽孢杆菌种注入步骤a的培养基中，在温度10～50℃、转速为50～250r/min的条件下再经摇床中扩大培养64h，即制得经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液。
上述实施例11-46中，所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液可以是经下列步骤获得(同现有技术)：
a、配制培养基：取蛋白胨25g、NaCl 10g、以及蒸馏水2L，混合均匀后，经高压灭菌锅灭菌，制得培养基；
b、微生物接种：取150ml培养基，将巴氏芽孢杆菌接种到该培养基中；
c、巴氏芽孢杆菌种子培养：在温度为10～50℃、转速为50r/min的条件下，将步骤b的接种有巴氏芽孢杆菌种的培养基放入摇床(或现有技术中的其它设备)中培养18h，得培养后的巴氏芽孢杆菌种；
d、扩大培养：向培养后的巴氏芽孢杆菌种注入步骤a的培养基中，在温度10～50℃、转速为50～250r/min的条件下再经摇床(或现有技术中的其它设备)中扩大培32h，即制得经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液。
上述实施例11-46中，所述第二步骤的矿化反应中：也可以按先加尿素后加氯化钡、或氯化钡和尿素同时加入的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中。
上述实施例中，所述表面活性剂可以是阴离子表面活性剂(例如：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等)、阳离子表面活性剂(例如：十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵等)、非离子表面活性剂(例如：聚乙二醇、聚氧乙烯酰胺等)、两性离子表面活性剂(例如：十二烷基氨基丙酸、烷基二甲基甜菜碱等)、高分子表面活性剂(例如：聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺等)中的任一种。
上述实施例中，所述巴氏芽孢杆菌可以替换为其它种的芽孢杆菌，例如：枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、或幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)等。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
Claims (4)
1.一种微生物矿化制备碳酸钡的方法，其特征是包括下列步骤：
第一步骤、配料：主要取经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液，按1L该培养液加0.001mol～2mol氯化钡的比例取氯化钡，按氯化钡∶尿素的物质的量的比例为1∶1～1∶48的比例取尿素；
第二步骤、矿化反应：按先加氯化钡后加尿素、或先加尿素后加氯化钡、或氯化钡和尿素同时加入的顺序，将氯化钡与尿素加入到所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中，在10℃～60℃的温度下，搅拌反应12h～54h，获得有碳酸钡的反应后物料；
第三步骤、陈化和后处理：将有碳酸钡的反应后物料静置陈化1～24h后，过滤、固体物用蒸馏水洗涤、在30～150℃的温度下干燥1～10h，制得碳酸钡白色粉末。
2.按权利要求1所述的微生物矿化制备碳酸钡的方法，其特征是：
所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液是经下列步骤获得：
a、配制培养基：取蛋白胨1～50g、NaCl 1～20g、以及蒸馏水1～3L，混合均匀后，经高压灭菌锅灭菌，制得培养基；
b、微生物接种：取100～200ml培养基，将巴氏芽孢杆菌接种到该培养基中；
c、巴氏芽孢杆菌种子培养：在温度为10～50℃、转速为50～250r/min的条件下，将步骤b的接种有巴氏芽孢杆菌种的培养基放入摇床中培养1～36h，得培养后的巴氏芽孢杆菌种；
d、扩大培养：向培养后的巴氏芽孢杆菌种注入步骤a的培养基中，在温度10～50℃、转速为50～250r/min的条件下再经摇床中扩大培养2～64h，即制得经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液。
3.按权利要求1或2所述的微生物矿化制备碳酸钡的方法，其特征是：第一步骤所述配料中，还按氯化钡的物质的量的1％～90％的比例取有表面活性剂，并且将该表面活性剂加入到第二步骤中所述经接种有巴氏芽孢杆菌并经培养后的培养液中。
4.按权利要求3所述的微生物矿化制备碳酸钡的方法，其特征是：所述表面活性剂是阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、高分子表面活性剂中的任一种。
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