CN105062478B - 一种制备铁氧体‑铁酸铋复合荧光材料的生物方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备铁氧体‑铁酸铋复合荧光材料的生物方法，该方法分三步进行，第一步：在胰蛋白胨大豆肉汤培养基中，分别培养30g/L的腐败希瓦氏菌MR‑1和铁还原细菌CN‑32；第二步：采用胶溶回流技术制备过渡金属单掺杂的氢氧化氧铁；第三步：在室温厌氧条件下将单掺杂的氢氧化氧铁和铁酸铋分别加入用腐败希瓦氏菌MR‑1和铁还原细菌CN‑32中，静置分层，得到分别由腐败希瓦氏菌MR‑1和铁还原细菌CN‑32制备的铁氧体‑铁酸铋纳米复合荧光材料。该方法与现有条件相比：具有价格低廉、工艺简单、污染少、回收率高等优点。通过该方法获得的铁氧体‑铁酸铋荧光材料粉体纯度高、形貌完整、粗细较均匀，具有较好的荧光特性，可应用于磁共振成像、靶向给药和磁热疗等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备铁氧体-铁酸铋复合荧光材料的生物方法，属于生物材料领域。
背景技术
目前，磁性和发光材料结合已成为细胞标记研究的热点课题，纳米复合荧光材料在生物应用器件有潜在应用，如药物投递，MIR和荧光成像，和治疗方面的。纳米复合荧光材料因为它兼具荧光材料的光电特效和磁性材料的可操控性，在医学领域内有许多卓越的应用前景：(1)通过利用磁共振成像识别手术期间恶性组织和高分辨率的荧光成像；(2)适当纳米复合荧光材料粒子表面可以在生理pH值和离子强度下提供抗聚集的稳定，减少被人体的免疫系统捕捉的机会，提供合适的活性位点，进一步与药物和生物配体结合；(3)其良好的生物相容性，相对容易与有机材料，无机金属，和氧化物材料官能化来实现良好的分散性，适于与各种生物活性分子复合进一步官能化。使纳米复合荧光材料成为有卓越的应用前景的材料。
四氧化三铁因为制备方法简单，成本较低，磁性强而被广泛用于合成双功能纳米复合物，但单一四氧化三铁纳米颗粒容易出现荧光淬灭。为了解决四氧化三铁纳米颗粒的荧光淬灭问题，过渡金属和有机物对四氧化三铁-铁酸铋异质结的电传导特性的修饰。然而，在纳米复合荧光材料制备过程中，传统的物理或化学方法都难以避免因高温退火产生无机材料表面缺陷，减低光磁特性。此外，采用n型四氧化三铁外壳包覆p型铁酸铋内核容易造成异质结内有效电子传递方向的转变，降低纳米包覆体的磁性和颗粒表面捕获有效电子和空穴的速率。因此，在这项工作中，分别采用腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32在室温条件下开发了四种单一过渡金属掺杂的铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料。这项工作的目的是研究金属掺杂对铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料荧光特性的影响。该方法合成的材料与现有技术相比：具有低毒性、低表面缺陷、光磁多功能等优点。
发明内容
本发明目的在于，提供一种制备铁氧体-铁酸铋复合荧光材料的生物方法，该方法分三步进行，第一步：在胰蛋白胨大豆肉汤培养基中，分别培养30g/L的腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32；第二步：采用胶溶回流技术制备过渡金属单掺杂的氢氧化氧铁；第三步：在室温厌氧条件下将单掺杂的氢氧化氧铁和铁酸铋分别加入用腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32中，静置分层，得到分别由腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32制备的铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料。该方法与现有条件相比：具有价格低廉、工艺简单、污染少、回收率高等优点。通过该方法获得的铁氧体-铁酸铋荧光材料粉体纯度高、形貌完整、粗细较均匀，具有较好的荧光特性，可应用于磁共振成像、靶向给药和磁热疗等领域。
本发明所述的一种制备铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料的生物方法，按下列步骤进行：
a、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基为胰蛋白胨17g，大豆蛋白胨3g，氯化钠100g，磷酸氢二钾2.5g，葡萄糖2.5g，蒸馏水1000ml中，分别培养30g/L腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32，时间48小时，然后在温度5℃的冷冻条件下离心出腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32菌种，得到合成荧光材料时所需的两种微生物；
b、按摩尔比过渡金属离子为氯化铬、氯化钴、氯化锰或氯化镍:铁离子为六水合氯化铁＝1:2，在温度为85℃、pH值为1.5的硝酸水溶液中回流2小时，静置分层，离心，在温度50℃真空环境中干燥20小时，得到单一过渡金属掺杂的氢氧化氧铁；
c、将步骤b中得到的单一过渡金属掺杂的氢氧化氧铁溶液与铁酸铋溶液以摩尔比1:1混合，分别加入步骤a中培养的两种微生物菌种腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32，再分别加入腐败希瓦氏菌MR-1对应的矿化培养基及铁还原细菌CN-32对应的矿化培养基，调节溶液pH值为6，然后再分别加入1,4-哌嗪二乙磺酸4.5mM和蒽醌2,6-双磺酸钠0.1mM，缓解细胞与氢氧化氧铁粉体接触，混合均匀；
d、在温度30℃条件下，将步骤c两种溶液分别厌氧密封避光保存45天，离心，去离子水清洗3次，真空70℃干燥48小时，获得由两种菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32合成的单掺杂的铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料。
步骤c中腐败希瓦氏菌MR-1对应的矿化培养基为：(NH4)2SO4 9.0mM,K2HPO4 5.7mM,KH2PO4 3.3mM,NaHCO3 2.0mM,MgSO4·7H2O 1.01mM,CaCl2·2H2O 0.485mM,乙二胺四乙酸铁钠67.2μM,H3BO3 56.6μM,NaCl 10.0μM,FeSO4·7H2O 5.4μM,CoSO4 5.0μM,Ni(NH4)2(SO4)25.0μM,Na2MoO4 3.87μM,Na2SeO4 1.5μM,MnSO4 1.26μM,ZnSO4 1.04μM,CuSO4 0.2μM,精氨酸20mg·L-1,谷氨酸20mg·L-1和丝氨酸20mg·L-1。
步骤c中铁还原细菌CN-32对应的矿化培养基为：乳酸钠18mM，NH4Cl 22mM，KCl1.2mM，CaCl2 0.61mM，次氮基三乙酸0.71mM，MgSO4·7H2O 1.1mM，NaCl 1.5mM，MnSO4·H2O0.27mM，ZnCl286μM，FeSO4·7H2O 32μM，CaCl2·2H2O 61μM，CoCl2·6H2O 38μM，Na2MoO4·2H2O 9.3μM，Na2WO4·2H2O 6.8μM，NiCl2·6H2O 9.1μM，CuSO4·5H2O 3.6μM，AlK(SO4)2·12H2O 1.9μM，H3BO3 15μM。
本发明所述的一种制备铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料的生物方法，该方法中所述的菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32是由美国迈阿密大学、中国地质大学、西南科技大学四川绵阳董海良课题组赠送,时间2014年5月。
附图说明
图1为本发明分别经过腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32菌种合成得到的复合荧光材料的扫描电镜图，其中(1)和(1’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的铬单掺杂四氧化三铁-铁酸铋的扫描电镜图；(2)和(2’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的钴单掺杂四氧化三铁-铁酸铋的扫描电镜图；(3)和(3’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的锰单掺杂四氧化三铁-铁酸铋的扫描电镜图；(4)和(4’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的镍单掺杂四氧化三铁-铁酸铋的扫描电镜图；(5)和(5’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的纯四氧化三铁-铁酸铋的扫描电镜图。
图2为本发明分别经过腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成得到的复合荧光材料在488纳米激光激发下的倒置荧光图，其中(1)和(1’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的铬单掺杂四氧化三铁-铁酸铋的倒置荧光图；(2)和(2’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的钴单掺杂四氧化三铁-铁酸铋的倒置荧光图；(3)和(3’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的锰单掺杂四氧化三铁-铁酸铋的倒置荧光图；(4)和(4’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的镍单掺杂四氧化三铁-铁酸铋的倒置荧光图；(5)和(5’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的纯四氧化三铁-铁酸铋的倒置荧光图。
图3为本发明分别经过腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成得到的复合荧光材料在激发波长为250纳米和500纳米下的荧光图，其中(1)和(1’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的铬、钴、锰或镍单掺杂四氧化三铁-铁酸铋在激发波长为250纳米下的荧光图；(2)和(2’)代表分别由腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32菌种合成的铬、钴、锰或镍单掺杂四氧化三铁-铁酸铋在激发波长为500纳米下的荧光图。其中代表纯四氧化三铁-铁酸铋；代表铬单掺杂四氧化三铁-铁酸铋；“—”代表锰单掺杂四氧化三铁-铁酸铋；“--”代表钴单掺杂四氧化三铁-铁酸铋；“··”代表镍单掺杂四氧化三铁-铁酸铋。
具体实施方式
实施例1
a、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基胰蛋白胨17g，大豆蛋白胨3g，氯化钠100g，磷酸氢二钾2.5g，葡萄糖2.5g，蒸馏水1000ml中，分别将30g/L腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32培养48小时，在温度5℃冷冻条件下离心出腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32，得到合成荧光材料时所需的两种微生物；
b、按摩尔比为铬:铁＝1:2称取过渡金属离子CrCl2和铁离子FeCl3.6H2O原料，放入温度85℃下的pH值为2的硝酸水溶液中发生胶溶回流反应，溶液由无色透明变为红色悬浊液，反应2小时后静置分层，离心，在温度50℃真空干燥20小时，得到土黄色粉末产物，即过渡金属铬单掺杂的氢氧化氧铁；
c、将步骤a中培养的菌种腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32分别加入到摩尔比为1:1的步骤b得到的过渡金属铬掺杂的氢氧化氧铁溶液和铁酸铋溶液中，再分别加入腐败希瓦氏菌MR-1对应的矿化培养基为：(NH4)2SO4 9.0mM,K2HPO4 5.7mM,KH2PO4 3.3mM,NaHCO3 2.0mM,MgSO4·7H2O 1.01mM,CaCl2·2H2O 0.485mM,乙二胺四乙酸铁钠67.2μM,H3BO3 56.6μM,NaCl 10.0μM,FeSO4·7H2O 5.4μM,CoSO4 5.0μM,Ni(NH4)2(SO4)2 5.0μM,Na2MoO4 3.87μM,Na2SeO4 1.5μM,MnSO4 1.26μM,ZnSO4 1.04μM,CuSO4 0.2μM,精氨酸20mg·L-1,谷氨酸20mg·L-1和丝氨酸20mg·L-1中及铁还原细菌CN-32对应的矿化培养基为：乳酸钠18mM，NH4Cl 22mM，KCl 1.2mM，CaCl2 0.61mM，次氮基三乙酸0.71mM，MgSO4·7H2O 1.1mM，NaCl 1.5mM，MnSO4·H2O 0.27mM，ZnCl286μM，FeSO4·7H2O 32μM，CaCl2·2H2O 61μM，CoCl2·6H2O 38μM，Na2MoO4·2H2O 9.3μM，Na2WO4·2H2O 6.8μM，NiCl2·6H2O 9.1μM，CuSO4·5H2O3.6μM，AlK(SO4)2·12H2O 1.9μM，H3BO3 15μM中，调节溶液pH值为6，然后再分别加入1,4-哌嗪二乙磺酸4.5mM和蒽醌2,6-双磺酸钠0.1mM，缓解细胞与FeO(OH)粉体接触，混合均匀；
d、在温度30℃条件下，将步骤c两种溶液分别厌氧密封避光保存45天，离心，去离子水清洗3次，真空70℃干燥48小时，获得分别由两种菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32合成的铬单掺杂的铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料。
实施例2
a、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基胰蛋白胨17g，大豆蛋白胨3g，氯化钠100g，磷酸氢二钾2.5g，葡萄糖2.5g，蒸馏水1000ml中，分别将30g/L腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32培养48小时，在温度5℃冷冻条件下离心出腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32，得到合成荧光材料时所需的两种微生物；
b、按摩尔比为钴:铁＝1:2称取过渡金属离子CoCl2(氯化钴)和铁离子FeCl3.6H2O(六水合氯化铁)原料，放入85℃温度下的pH值为2的硝酸水溶液中发生胶溶回流反应，反应物即发生胶溶回流反应，溶液由无色透明变为黄色悬浊液，2小时反应结束，静置分层，离心，温度50℃真空干燥20小时，得到土黄色粉末产物，即过渡金属钴单掺杂的氢氧化氧铁；
c、将步骤a中培养的菌种腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32分别加入到摩尔比为1:1的步骤b得到的过渡金属钴掺杂的氢氧化氧铁溶液和铁酸铋溶液中，再分别加入腐败希瓦氏菌MR-1对应的矿化培养基为：(NH4)2SO4 9.0mM,K2HPO4 5.7mM,KH2PO4 3.3mM,NaHCO3 2.0mM,MgSO4·7H2O 1.01mM,CaCl2·2H2O 0.485mM,乙二胺四乙酸铁钠67.2μM,H3BO3 56.6μM,NaCl 10.0μM,FeSO4·7H2O 5.4μM,CoSO4 5.0μM,Ni(NH4)2(SO4)2 5.0μM,Na2MoO4 3.87μM,Na2SeO4 1.5μM,MnSO4 1.26μM,ZnSO4 1.04μM,CuSO4 0.2μM,精氨酸20mg·L-1,谷氨酸20mg·L-1和丝氨酸20mg·L-1中及铁还原细菌CN-32对应的矿化培养基为：乳酸钠18mM，NH4Cl 22mM，KCl 1.2mM，CaCl2 0.61mM，次氮基三乙酸0.71mM，MgSO4·7H2O 1.1mM，NaCl 1.5mM，MnSO4·H2O 0.27mM，ZnCl2 86μM，FeSO4·7H2O 32μM，CaCl2·2H2O 61μM，CoCl2·6H2O 38μM，Na2MoO4·2H2O 9.3μM，Na2WO4·2H2O 6.8μM，NiCl2·6H2O 9.1μM，CuSO4·5H2O 3.6μM，AlK(SO4)2·12H2O 1.9μM，H3BO3 15μM中，调节溶液pH值为6，然后再分别加入1,4-哌嗪二乙磺酸4.5mM和蒽醌2,6-双磺酸钠0.1mM，缓解细胞与FeO(OH)粉体接触，混合均匀；
d、在温度30℃条件下，将步骤c两种溶液分别厌氧密封避光保存45天，溶液表面颜色由土黄色变为土黄色悬浊液，反应结束后得到土黄色粉末，离心，去离子水清洗3次，真空70℃干燥48小时，获得分别由两种菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32合成的钴单掺杂的铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料。
实施例3
a、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基胰蛋白胨17g，大豆蛋白胨3g，氯化钠100g，磷酸氢二钾2.5g，葡萄糖2.5g，蒸馏水1000ml中，分别将30g/L腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32培养48小时，在温度5℃冷冻条件下离心出腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32，得到合成荧光材料时所需的两种微生物；
b、按摩尔比为锰:铁＝1:2称取过渡金属离子MnCl2(氯化锰)和铁离子FeCl3.6H2O(六水合氯化铁)原料，放入温度85℃下的pH值为2的硝酸水溶液中回流，反应物即发生胶溶回流反应，溶液由无色透明变为绿色悬浊液，2小时反应结束，静置分层，离心，温度50℃真空干燥20小时，得到土黄色粉末产物，即过渡金属锰单掺杂氢氧化氧铁；
c、将步骤a中培养的菌种腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32分别加入到摩尔比为1:1的步骤b得到的过渡金属锰掺杂的氢氧化氧铁溶液和铁酸铋溶液中，再分别加入腐败希瓦氏菌MR-1对应的矿化培养基为：(NH4)2SO4 9.0mM,K2HPO4 5.7mM,KH2PO4 3.3mM,NaHCO3 2.0mM,MgSO4·7H2O 1.01mM,CaCl2·2H2O 0.485mM,乙二胺四乙酸铁钠67.2μM,H3BO3 56.6μM,NaCl 10.0μM,FeSO4·7H2O 5.4μM,CoSO45.0μM,Ni(NH4)2(SO4)2 5.0μM,Na2MoO4 3.87μM,Na2SeO4 1.5μM,MnSO4 1.26μM,ZnSO4 1.04μM,CuSO4 0.2μM,精氨酸20mg·L-1,谷氨酸20mg·L-1和丝氨酸20mg·L-1中及铁还原细菌CN-32对应的矿化培养基为：乳酸钠18mM，NH4Cl 22mM，KCl 1.2mM，CaCl20.61mM，次氮基三乙酸0.71mM，MgSO4·7H2O 1.1mM，NaCl 1.5mM，MnSO4·H2O 0.27mM，ZnCl2 86μM，FeSO4·7H2O 32μM，CaCl2·2H2O 61μM，CoCl2·6H2O 38μM，Na2MoO4·2H2O 9.3μM，Na2WO4·2H2O 6.8μM，NiCl2·6H2O 9.1μM，CuSO4·5H2O 3.6μM，AlK(SO4)2·12H2O 1.9μM，H3BO3 15μM中，调节溶液pH值为6，然后再分别加入1,4-哌嗪二乙磺酸4.5mM和蒽醌2,6-双磺酸钠0.1mM，缓解细胞与FeO(OH)粉体接触，混合均匀；
d、在温度30℃条件下，将步骤c两种溶液分别厌氧密封避光保存45天，离心，去离子水清洗3次，真空70℃干燥48小时，获得分别由两种菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32合成的锰单掺杂的铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料。
实施例4
a、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基为胰蛋白胨17g，大豆蛋白胨3g，氯化钠100g，磷酸氢二钾2.5g，葡萄糖2.5g，蒸馏水1000ml中，分别培养30g/L腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32，时间48小时，然后在温度5℃的冷冻条件下离心出腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32菌种，得到合成荧光材料时所需的两种微生物；
b、按摩尔比1:2称取过渡金属离子NiCl2和铁离子FeCl3.6H2O原料，放入温度85℃和pH值为1.5的硝酸水溶液中回流，反应物即发生胶溶回流反应，溶液由无色透明变为蓝色悬浊液，2小时反应结束，静置分层，离心，在温度50℃真空干燥20小时，得到土黄色粉末产物，即单一过渡金属镍掺杂的氢氧化氧铁FeO(OH)；
c、将步骤a中培养的菌种腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32分别加入到摩尔比为1:1的步骤b得到的过渡金属镍掺杂的氢氧化氧铁溶液和铁酸铋溶液中，再分别加入腐败希瓦氏菌MR-1对应的矿化培养基为：(NH4)2SO4 9.0mM,K2HPO4 5.7mM,KH2PO4 3.3mM,NaHCO3 2.0mM,MgSO4·7H2O 1.01mM,CaCl2·2H2O 0.485mM,乙二胺四乙酸铁钠67.2μM,H3BO3 56.6μM,NaCl 10.0μM,FeSO4·7H2O 5.4μM,CoSO4 5.0μM,Ni(NH4)2(SO4)2 5.0μM,Na2MoO4 3.87μM,Na2SeO4 1.5μM,MnSO4 1.26μM,ZnSO4 1.04μM,CuSO4 0.2μM,精氨酸20mg·L-1,谷氨酸20mg·L-1和丝氨酸20mg·L-1中及铁还原细菌CN-32对应的矿化培养基为：乳酸钠18mM，NH4Cl 22mM，KCl 1.2mM，CaCl2 0.61mM，次氮基三乙酸0.71mM，MgSO4·7H2O 1.1mM，NaCl 1.5mM，MnSO4·H2O 0.27mM，ZnCl2 86μM，FeSO4·7H2O 32μM，CaCl2·2H2O 61μM，CoCl2·6H2O 38μM，Na2MoO4·2H2O 9.3μM，Na2WO4·2H2O 6.8μM，NiCl2·6H2O 9.1μM，CuSO4·5H2O 3.6μM，AlK(SO4)2·12H2O 1.9μM，H3BO3 15μM中，调节溶液pH值为6，然后再分别加入1,4-哌嗪二乙磺酸4.5mM和蒽醌2,6-双磺酸钠0.1mM，缓解细胞与FeO(OH)粉体接触，混合均匀；
d、在温度30℃条件下，将步骤c两种溶液分别厌氧密封避光保存45天，溶液表面颜色由浅蓝色变为土黄色悬浊液，反应结束后得到土黄色粉末，离心，去离子水清洗3次，真空70℃干燥48小时，获得分别由两种菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32合成的镍单掺杂的铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料。
实施例5
将实施例1-4获得的分别由两种菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32合成的镍单掺杂的铬、钴、锰或铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料经扫描电镜图(图1)，从图中可以看出产物为大量200纳米以下的反应物包裹颗粒，说明过渡金属均能降低四氧化三铁-铁酸铋铁基异质结的表面团聚，提高粉体的分散性。
实施例6
将实施例1-4获得的分别由两种菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32合成的镍单掺杂的铬、钴、锰或铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料在488纳米激光激发下的倒置荧光图(图2)，从图中可以看出铁酸铋的表面均匀生长了的软磁铁氧体颗粒，团簇的颗粒尺寸约为1微米。
Claims (1)
1.一种制备铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料的生物方法，其特征在于按下列步骤进行：
a、在胰蛋白胨大豆肉汤培养基为胰蛋白胨17g，大豆蛋白胨3g，氯化钠100g，磷酸氢二钾2.5g，葡萄糖2.5g，蒸馏水1000mL中，分别培养30g/L腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32，时间48小时，然后在温度5℃的冷冻条件下离心出腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32菌种，得到合成荧光材料时所需的两种微生物；
b、按摩尔比过渡金属离子原料为氯化铬、氯化钴、氯化锰或氯化镍:六水合氯化铁=1:2，在温度为85℃、pH值为1.5的硝酸水溶液中回流2小时，静置分层，离心，在温度50℃真空环境中干燥20小时，得到单一过渡金属掺杂的氢氧化氧铁；
c、将步骤b中得到的单一过渡金属掺杂的氢氧化氧铁溶液与铁酸铋溶液以摩尔比1:1混合，分别加入步骤a中培养的两种微生物菌种腐败希瓦氏菌MR-1和铁还原细菌CN-32，再分别加入腐败希瓦氏菌MR-1对应的矿化培养基及铁还原细菌CN-32对应的矿化培养基，调节溶液pH值为6，然后再分别加入1,4-哌嗪二乙磺酸4.5mM和蒽醌2,6-双磺酸钠0.1mM，缓解细胞与氢氧化氧铁粉体接触，混合均匀，其中腐败希瓦氏菌MR-1对应的矿化培养基为：(NH4)2SO4 9.0mM, K2HPO4 5.7mM, KH2PO4 3.3mM, NaHCO3 2.0mM, MgSO4·7H2O 1.01mM,CaCl2·2H2O 0.485mM, 乙二胺四乙酸铁钠 67.2μM, H3BO3 56.6μM, NaCl 10.0μM,FeSO4·7H2O 5.4μM, CoSO4 5.0μM, Ni(NH4)2(SO4)2 5.0μM, Na2MoO4 3.87μM, Na2SeO4 1.5μM, MnSO4 1.26μM, ZnSO4 1.04μM, CuSO4 0.2μM, 精氨酸20mg·L−1, 谷氨酸20mg·L−1和丝氨酸20mg·L−1；铁还原细菌CN-32对应的矿化培养基为：乳酸钠 18mM，NH4Cl 22mM，KCl1.2mM，CaCl2 0.61mM，次氮基三乙酸 0.71mM，MgSO4·7H2O 1.1mM，NaCl 1.5mM，MnSO4·H2O0.27mM，ZnCl2 86μM，FeSO4·7H2O 32μM，CaCl2·2H2O 61μM，CoCl2·6H2O 38μM，Na2MoO4·2H2O 9.3μM，Na2WO4·2H2O 6.8μM，NiCl2·6H2O 9.1μM，CuSO4·5H2O 3.6μM，AlK(SO4)2·12H2O 1.9μM，H3BO3 15μM；
d、在温度30℃条件下，将步骤c两种溶液分别厌氧密封避光保存45天，离心，去离子水清洗3次，真空70℃干燥48小时，获得由两种菌种腐败希瓦氏菌MR-1，铁还原细菌CN-32合成的单掺杂的铁氧体-铁酸铋纳米复合荧光材料。
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