CN105039420A - 一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法 - Google Patents

一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105039420A
CN105039420A CN201510436132.3A CN201510436132A CN105039420A CN 105039420 A CN105039420 A CN 105039420A CN 201510436132 A CN201510436132 A CN 201510436132A CN 105039420 A CN105039420 A CN 105039420A
Authority
CN
China
Prior art keywords
secretion
cells
culture media
sif
sio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510436132.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105039420B (zh
Inventor
马晓明
朱郁葱
王魁
王歌
魏子朋
杨林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Normal University
Original Assignee
Henan Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Normal University filed Critical Henan Normal University
Priority to CN201510436132.3A priority Critical patent/CN105039420B/zh
Publication of CN105039420A publication Critical patent/CN105039420A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105039420B publication Critical patent/CN105039420B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法，包括以下步骤：（1）将酿酒酵母菌、黄色短杆菌、大肠杆菌、黄曲霉菌、绿脓杆菌或烟曲霉菌接种于YPD培养基、LB培养基、CA培养基或马铃薯葡萄糖琼脂培养基中培养12h-14d，离心除去细胞得到上层清液细胞分泌液；（2）取细胞分泌液并加入K2SiF6或Na2SiO3，其中K2SiF6或Na2SiO3的摩尔浓度为0.011mol/L，置于摇床中于20-37℃恒温震荡16-72h，震荡速率为100-300r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥后得到平均粒径为200nm的硅纳米空心球。本发明具有绿色环保，操作简单，经济，生物相容性好等一系列优点。

Description

一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法
技术领域
本发明属于硅纳米材料的合成技术领域，具体涉及一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法。
背景技术
纳米材料是指因几何尺寸达到了纳米尺度（1-100nm）而具有强烈的小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，在光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面显示出许多奇异特性的材料，被誉为21世纪的新材料。因此纳米材料的制备、性质等的研究成为近20年来国内外的研究热点之一。硅是地壳中除氧外含量最多的元素，是人体必需的微量元素之一，它还是调节植物与其他生物之间相互关系所必需的化学元素。高纯的单晶硅是重要的半导体材料，是太阳能电池、二极管、各种集成电路的原材料。由于硅的耐高温性，它还是金属陶瓷、宇宙航天的重要材料。有机硅由于兼备了无机材料与有机材料的性能，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业。硅量子点由于其性质不活泼、丰富、经济、无毒等优点，被广泛应用于生物医学领域。但是目前用化学法合成硅的方法主要有：实验室可用镁粉在赤热条件下还原粉状二氧化硅，但是这种方法制得的是不够纯净的无定形硅棕黑色粉末。工业生产中在电弧炉中以石油焦和木炭为还原剂还原硅石可得到晶体硅。高纯的半导体硅可在1200℃的热硅棒上用氢气还原高纯的三氯氢硅SiHCl或SiCl4制得。超纯的单晶硅可通过直拉法或区域熔炼法等制备。然而这些制备方法普遍存在成本较高，危险性大，易造成环境污染等缺点。
研究操作简单、经济实用、重现性好及绿色可控的无机纳米材料合成方法一直是纳米科技领域追求的目标。随着纳米生物合成的发展，利用微生物细胞分泌液为反应基质合成无机纳米材料已经渐渐受到人们的广泛关注。微生物细胞分泌液由于富含丰富的酶，可用作一种天然的还原剂，但是相关报道大多是还原贵金属，至今未见以微生物细胞分泌液为还原剂制备半导体非金属空心球的相关报道。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法，该方法运用一步还原法，制得的硅纳米球粒径均一，分散性好，具有很好的生物相容性，并且制备过程简单，经济环保，有效，安全，符合大规模生产和绿色化学的要求。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将酿酒酵母菌、黄色短杆菌、大肠杆菌、黄曲霉菌、绿脓杆菌或烟曲霉菌接种于YPD培养基、LB培养基、CA培养基或马铃薯葡萄糖琼脂培养基中培养12h-14d，离心除去细胞得到上层清液细胞分泌液；（2）取细胞分泌液并加入K2SiF6或Na2SiO3，其中K2SiF6或Na2SiO3的摩尔浓度为0.011mol/L，置于摇床中于20-37℃恒温震荡16-72h，震荡速率为100-300r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥后得到平均粒径为200nm的硅纳米空心球。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、反应还原剂为微生物细胞分泌液，操作简单，条件温和，环境友好；
2、合成的硅纳米空心球粒径均一，分散性好；
3、合成的硅纳米颗粒产率高，纯度相对较高；
4、对生物合成的发展起到了一定的推动与促进作用，为以后此类合成提供理论指导和方法借鉴。
总之，本发明具有绿色环保，操作简单，经济，生物相容性好等一系列优点。
附图说明
图1是本发明实施例1制得的硅纳米空心球的XRD图，图2是本发明实施例1制得的硅纳米空心球的HRTEM图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
将酿酒酵母菌菌落接种于YPD培养基中培养24h，离心除去细胞，得到上层清液细胞分泌液；取细胞分泌液200mL，加入0.0022mol的K2SiF6，置于摇床中于30℃恒温震荡48h，震荡速率为150r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥得到硅纳米空心球。图1是本实施例制得的硅纳米空心球的XRD图谱，由图可知制得的产品与硅单质的XRD图谱一致，图2是本实施例制得的硅纳米空心球的HRTEM图，由图可知制得的单质硅是平均粒径为200nm的空心球。
实施例2
将黄色短杆菌菌落接种于YPD培养基中培养24h，离心除去细胞，得到上层清液细胞分泌液；取细胞分泌液200mL，加入0.0022mol的K2SiF6，置于摇床中于20℃恒温震荡60h，震荡速率为100r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥得到平均粒径为200nm的硅纳米空心球。
实施例3
将大肠杆菌菌落接种于LB培养基中培养72h，离心除去细胞，得到上层清液细胞分泌液；取细胞分泌液200mL，加入0.0022mol的Na2SiO3，置于摇床中于25℃恒温震荡24h，震荡速率为200r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥得到平均粒径为200nm的硅纳米空心球。
实施例4
将黄曲霉菌菌落接种于CA培养基中培养60h，离心除去细胞，得到上层清液细胞分泌液；取细胞分泌液200mL，加入0.0022mol的Na2SiO3，置于摇床中于25℃恒温震荡40h，震荡速率为200r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥得到平均粒径为200nm的硅纳米空心球。
实施例5
将绿脓杆菌菌落接种于LB培养基中培养12h，离心除去细胞，得到上层清液细胞分泌液；取细胞分泌液200mL，加入0.0022mol的K2SiF6，置于摇床中于37℃恒温震荡72h，震荡速率为120r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥得到平均粒径为200nm的硅纳米空心球。
实施例6
将烟曲霉菌菌落接种于马铃薯葡萄糖琼脂培养基中培养14天，离心除去细胞，得到上层清液细胞分泌液；取细胞分泌液200mL，加入0.0022mol的Na2SiO3，置于摇床中于35℃恒温震荡16h，震荡速率为300r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥得到平均粒径为200nm的硅纳米空心球。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (1)

1.一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将酿酒酵母菌、黄色短杆菌、大肠杆菌、黄曲霉菌、绿脓杆菌或烟曲霉菌接种于YPD培养基、LB培养基、CA培养基或马铃薯葡萄糖琼脂培养基中培养12h-14d，离心除去细胞得到上层清液细胞分泌液；（2）取细胞分泌液并加入K2SiF6或Na2SiO3，其中K2SiF6或Na2SiO3的摩尔浓度为0.011mol/L，置于摇床中于20-37℃恒温震荡16-72h，震荡速率为100-300r/min，离心收集底部沉淀，洗涤，干燥后得到平均粒径为200nm的硅纳米空心球。
CN201510436132.3A 2015-07-23 2015-07-23 一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法 Expired - Fee Related CN105039420B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510436132.3A CN105039420B (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510436132.3A CN105039420B (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105039420A true CN105039420A (zh) 2015-11-11
CN105039420B CN105039420B (zh) 2018-11-16

Family

ID=54446388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510436132.3A Expired - Fee Related CN105039420B (zh) 2015-07-23 2015-07-23 一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105039420B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109110764A (zh) * 2018-08-13 2019-01-01 河南师范大学 一种以微生物细胞分泌液为基质还原制备单质硅纳米颗粒的方法及其应用
CN109182386A (zh) * 2018-08-10 2019-01-11 河南师范大学 一种以微生物细胞分泌液为基质还原制备金纳米中空球的方法及其应用
PL426040A1 (pl) * 2018-06-25 2019-02-25 Politechnika Wrocławska Sposób otrzymywania nanocząstek krzemionki z wykorzystaniem biokatalizatora
CN116675990A (zh) * 2023-06-06 2023-09-01 黄河科技学院 一种含有空心微球吸波剂的3d打印用光敏树脂

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104745637A (zh) * 2015-02-27 2015-07-01 河南师范大学 一种以微生物细胞分泌液为基质制备硒纳米颗粒的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104745637A (zh) * 2015-02-27 2015-07-01 河南师范大学 一种以微生物细胞分泌液为基质制备硒纳米颗粒的方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIJAN ZARE等: "Isolation and characterization of a fungus for extracellular synthesis of small selenium nanoparticles", 《NANOMEDICINE JOURNAL》 *
SILVIA LAMPIS等: "Delayed formation of zero-valent selenium nanoparticles by Bacillus mycoides SeITE01 as a consequence of selenite reduction under aerobic conditions", 《MICROBIAL CELL FACTORIES》 *
XIANGQIAN LI等: "Biosynthesis of Nanoparticles by Microorganisms and Their Applications", 《JO UR NAL OF NANOMATER IALS》 *
吴盛美等: "基于微生物生物合成纳米颗粒机制的研究进展", 《微生物学通报》 *
张晓蓉: "微生物应用于纳米生物合成技术研究进展", 《微生物学报》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL426040A1 (pl) * 2018-06-25 2019-02-25 Politechnika Wrocławska Sposób otrzymywania nanocząstek krzemionki z wykorzystaniem biokatalizatora
PL237211B1 (pl) * 2018-06-25 2021-03-22 Politechnika Wroclawska Sposób otrzymywania nanocząstek krzemionki z wykorzystaniem biokatalizatora
CN109182386A (zh) * 2018-08-10 2019-01-11 河南师范大学 一种以微生物细胞分泌液为基质还原制备金纳米中空球的方法及其应用
CN109110764A (zh) * 2018-08-13 2019-01-01 河南师范大学 一种以微生物细胞分泌液为基质还原制备单质硅纳米颗粒的方法及其应用
CN116675990A (zh) * 2023-06-06 2023-09-01 黄河科技学院 一种含有空心微球吸波剂的3d打印用光敏树脂

Also Published As

Publication number Publication date
CN105039420B (zh) 2018-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105039420A (zh) 一种以微生物细胞分泌液为还原剂制备硅纳米空心球的方法
CN101244826B (zh) 一种以稻壳为原料常压干燥制备二氧化硅气凝胶的方法
Patel et al. Recent advance in silica production technologies from agricultural waste stream
CN105347346B (zh) 一种空气辅助制备多孔纳米硅的方法
Dhanalakshmi et al. Enhanced antibacterial effect using carbohydrates biotemplate of ZnO nano thin films
Thamima et al. Biosynthesis of titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles from natural sources: a review
CN108328621B (zh) 一种超低密度二氧化硅纳米管气凝胶材料的制备方法
CN110980664B (zh) 一种多孔少层h-BN纳米片及其制备方法
CN104988658B (zh) 一种SiC纳米纤维非织造材料的制备方法
CN101503212B (zh) 一种制备介孔二氧化钛的方法
CN106946259A (zh) 一种非晶硅粉体的制备方法
CN104292236A (zh) 三维多孔g-C3N4材料的制备方法
CN101830473B (zh) 一种以硅藻为原材料制备二氧化硅气凝胶的方法
CN101811677B (zh) 空心多孔四足氮化钛的制备方法
CN101880057B (zh) 一种形貌可控的高纯度板钛矿型二氧化钛的制备方法
CN101746767A (zh) 一种制备高纯球形纳米二氧化硅的方法
CN102863014A (zh) 一种形貌可控纳米氧化铟的制备方法
CN106185952B (zh) 一种利用稻壳制备高分散性纳米白炭黑的方法
CN101870470A (zh) 一种分级结构SiC纳米线的制备方法
JP2015000850A (ja) 有機アルコキシシランの製造方法
CN103803554B (zh) 一种碳纳米管/多孔氧化硅复合粉体及其制备方法
CN104085916A (zh) 一种锗酸钙中空微米球及其制备方法
CN103059846B (zh) 一种Sn/SnO2复合发光材料及其制备方法
JP5094614B2 (ja) 高純度シリカの製造方法
CN204874270U (zh) 用于生产大尺寸合成石英玻璃锭的立式沉积炉

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181116

Termination date: 20190723

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee