CN105543284A - 一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法 - Google Patents

一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105543284A
CN105543284A CN201610113068.XA CN201610113068A CN105543284A CN 105543284 A CN105543284 A CN 105543284A CN 201610113068 A CN201610113068 A CN 201610113068A CN 105543284 A CN105543284 A CN 105543284A
Authority
CN
China
Prior art keywords
platinum
enterococcus faecalis
nanoparticle
bacteria suspension
electron donor
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.)
Pending
Application number
CN201610113068.XA
Other languages
English (en)
Inventor
朱能武
商儒
石超宏
吴平霄
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.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
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 South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201610113068.XA priority Critical patent/CN105543284A/zh
Publication of CN105543284A publication Critical patent/CN105543284A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P3/00—Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法，其特征在于包括以下步骤：1)将粪肠球菌(Enterococcus？Faecalis)培养至稳定期离心收集，后用去离子水清洗，并配成菌悬液；2)将菌悬液离心后的沉积物和氯铂酸充分混合，加入电子供体，于恒定条件下反应，直至形成铂纳米颗粒并达到稳定状态，即获得铂纳米颗粒溶液。本发明在不同条件如生物量、初始铂浓度、温度以及pH下产物生成情况，均获得了粒径较为均一、分布集中的铂纳米颗粒，尤其是在较高初始铂浓度条件下实现铂纳米颗粒的合成。该方法操作简便，经济有效、且安全环保。

Description

一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法
技术领域
本发明涉及铂纳米颗粒的微生物回收的方法。
背景技术
最近几十年来，纳米技术的研究越发成为世界范围内科学研究的焦点，特别是贵金属纳米颗粒材料的合成技术受到广泛的关注。在所有贵金属纳米颗粒材料中，铂纳米颗粒材料由于其具有高稳定性和生物兼容性而广泛应用于电学、光学、生物医学、催化应用等领域。
传统的铂纳米颗粒材料合成方法主要包括物理法、化学法和物理化学法，这些方法通常对反应条件的要求比较严格(如高温或高压)，导致能耗大、成本高。并且这些过程可能会涉及使用强还原剂、表面活性剂等有毒有害的化学药剂，限制了获得的铂纳米颗粒在临床医学和生物学领域的应用。近年来已陆续发现微生物细胞、植物体或植物提取液可成功用于合成铂纳米颗粒材料，但可用于合成铂纳米颗粒的生物有机体种类仍然偏少，许多能够合成铂纳米颗粒的微生物菌种有待发掘。其次目前已有研究多在低含量铂溶液中，还未见在较高浓度条件下实现铂纳米颗粒合成的报道。
发明内容
本发明目的是利用粪肠球菌作为还原剂，在少量电子供体的条件下，将溶液中的Pt(IV)还原成Pt(0)，并以纳米颗粒的形式回收。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将粪肠球菌(EnterococcusFaecalis)培养至稳定期离心收集，后用去离子水清洗，并配成菌悬液；
2)将菌悬液离心后的沉积物和氯铂酸充分混合，加入电子供体，于恒定条件下反应，定期检查直至形成铂纳米颗粒并达到稳定状态，即获得铂纳米颗粒溶液。
步骤2)中，菌悬液所含生物量浓度为0.8～4.0g/L，初始铂离子浓度为0.3～2.5mmol/L，初始pH值为2.0～10.0，温度范围为20℃～60℃，电子供体与铂摩尔比为20:1～100:1。
步骤2)中，菌悬液所含生物量浓度为1.6g/L～3.0mg/L，初始铂离子浓度为0.5mmol/L～1.5mmol/L，初始pH值为6.0～8.0，温度范围为25℃～35℃，电子供体与铂摩尔比为40:1～70:1。
步骤1)中离心的条件为8000～10000rpm、25～30℃、3～5min，配成菌悬液细胞干重浓度为0.8g/L-4.0g/L。
步骤2)中，离心的条件为8000～10000rpm、25～30℃、3～5min。
步骤2)中，电子供体为甲酸钠。
步骤2)中，反应条件为：反应时间48h，静置反应。
本发明利用粪肠球菌在外源电子供体作用下，生物回收铂纳米颗粒。粪肠球菌细胞表面上的物质可以作为还原剂、稳定剂以及覆盖剂，将溶液中的化合态铂元素还原成单质态铂纳米颗粒。
在本发明中，首先可以通过紫外可见吸收光谱测量来证明铂纳米颗粒的形成，然后利用X射线衍射分析和透射电子显微镜观察等手段进一步确认。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)在不同条件如生物量、初始铂浓度、温度以及pH下产物生成情况，均获得了粒径较为均一、分布集中的铂纳米颗粒，尤其是在较高初始铂浓度条件下实现铂纳米颗粒的合成。
(2)本发明是在常温常压下进行的，操作简便、清洁环保、且经济有效，是异于传统技术的一种绿色方法。
本发明所用粪肠球菌是粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)Z5，由中国典型培养物保藏中心保藏，简称CCTCC，保藏编号为：CCTCCNO：M2012445，保藏日期为2012年11月6日。该菌株已在公开号为103215200A的中国专利中公开，属于现有技术。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的铂纳米颗粒溶液的UV-vis光谱图。
图2为本发明实施例1和实施例3制备的铂纳米颗粒的XRD谱图。
图3为本发明实施例1中铂纳米颗粒的TEM图。
图4为本发明实施例2中不同初始铂浓度回收的铂纳米颗粒TEM图，a、b、c、d、e分别对应的铂离子浓度为0.37mmol/L,0.74mmol/L,1.47mmol/L、2.20mmol/L以及2.93mmol/L。
图5为本发明实施例3中不同电子供体比例下体系反应铂纳米颗粒的TEM图，图I、II、III、IV、V分别表示电子供体与铂摩尔比为1:1、10:1、50:1、100:1、250:1条件下铂纳米颗粒产生情况。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
将粪肠球菌(EnterococcusFaecalis)在LB培养基中培养至稳定期，离心收集粪肠球菌，离心的条件为10000rpm、25℃、5min；用无菌水清洗以去除可能粘附的残余培养基成分。按比例配成所需生物量浓度为2.4g/L(细胞干重)的菌悬液。量取20ml菌悬液于离心管中，离心去除上清液。取1.47mmol/L氯铂酸溶液10ml与离心后菌体混合，加入电子供体甲酸钠(与铂摩尔比为50:1)，放入恒温培养箱中反应，pH为6，30℃条件下反应48h。首先，不同时间内取反应溶液，经0.22μm微孔滤膜过滤后进行紫外可见光谱测定。其次，反应最终产物经离心、水洗及冷冻干燥后通过XRD和TEM进一步验证了铂纳米颗粒的生成。结果分别如图1-3所示。图1中261nm处对应Pt(IV)的吸收峰,随着还原反应的进行,峰强度在逐渐减弱，这表明通过生化反应逐渐产生铂纳米颗粒；图2中典型的衍射峰表明铂纳米颗粒的存在，与之对比的化学反应中则未产生明显的衍射峰；图3透射电镜的结果显示产物铂纳米颗粒主要在细胞膜上，且粒径在5nm左右。
实施例2
该实施例与实施例1的步骤大体相同，不同之处是20ml菌悬液离心后的菌体与不同浓度氯铂酸溶液混合，初始铂离子浓度分别为0.37mmol/L、0.74mmol/L、1.47mmol/L、2.20mmol/L以及2.93mmol/L，其TEM表征结果如图4所示。图中表明随着浓度的升高，细胞表面产物数量在不断增加，但粒径没有明显变化，可以体现本方法得到的铂纳米颗粒有较好的均一性。
实施例3
该实施例与实施例1步骤大体相同，不同之处是投加的电子供体甲酸钠比例有所不同。甲酸钠与铂的摩尔比分别为1:1、10:1、50:1、100:1、250:1，记为ABCDE组。反应之后，TEM表征显示没有纳米颗粒形成(图5-I、II所示)，CD组细胞膜表面产生纳颗粒(图5-III、IV所示)。E组溶液变黑色，产生化学反应，透射电镜结果显示没有纳米颗粒(如图5-V)，XRD结果显示没有铂单质晶体产生。

Claims (10)

1.一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将粪肠球菌(EnterococcusFaecalis)培养至稳定期离心收集，后用去离子水清洗，并配成菌悬液；
2)将菌悬液离心后的沉积物和氯铂酸充分混合，加入电子供体，于恒定条件下反应，直至形成铂纳米颗粒并达到稳定状态，即获得铂纳米颗粒溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，菌悬液所含生物量浓度为0.8～4.0g/L，初始铂离子浓度为0.3～2.5mmol/L，初始pH值为2.0～10.0，温度范围为20℃～60℃，电子供体与铂摩尔比为20:1～100:1。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2)中，菌悬液所含生物量浓度为1.6g/L～3.0g/L，初始铂离子浓度为0.5mmol/L～1.5mmol/L，初始pH值为6.0～8.0，温度范围为25℃～35℃，电子供体与铂摩尔比为40:1～70:1。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，步骤1)中离心的条件为8000～10000rpm、25～30℃、3～5min。
5.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，步骤1)配成菌悬液细胞干重浓度为0.8g/L-4.0g/L。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤1)配成菌悬液细胞干重浓度为1.6～3.0g/L。
7.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，步骤2)中，离心的条件为8000～10000rpm、25～30℃、3～5min。
8.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，步骤2)中，电子供体为甲酸钠。
9.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，步骤2)中，反应条件为：反应时间48h，静置反应。
10.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述粪肠球菌是粪肠球菌(Enterococcusfaecalis)Z5，由中国典型培养物保藏中心保藏，简称CCTCC，保藏编号为：CCTCCNO：M2012445，保藏日期为2012年11月6日。
CN201610113068.XA 2016-02-29 2016-02-29 一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法 Pending CN105543284A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610113068.XA CN105543284A (zh) 2016-02-29 2016-02-29 一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610113068.XA CN105543284A (zh) 2016-02-29 2016-02-29 一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105543284A true CN105543284A (zh) 2016-05-04

Family

ID=55822842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610113068.XA Pending CN105543284A (zh) 2016-02-29 2016-02-29 一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105543284A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104611374A (zh) * 2014-12-19 2015-05-13 华南理工大学 一种粪肠球菌合成钯纳米颗粒的方法
CN104928275A (zh) * 2015-05-20 2015-09-23 华中农业大学 一种细菌芽胞功能微球的制备方法与应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104611374A (zh) * 2014-12-19 2015-05-13 华南理工大学 一种粪肠球菌合成钯纳米颗粒的方法
CN104928275A (zh) * 2015-05-20 2015-09-23 华中农业大学 一种细菌芽胞功能微球的制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SHARVARI V. GAIDHANI等: "Bio-reduction of hexachloroplatinic acid to platinum nanoparticles employing Acinetobacter calcoaceticus", 《PROCESS BIOCHEMISTRY》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moradi et al. Easy synthesis, characterization and cell cytotoxicity of green nano carbon dots using hydrothermal carbonization of Gum Tragacanth and chitosan bio-polymers for bioimaging
CN106629659B (zh) 一种以海藻为碳源的荧光碳量子点的制备方法和用途
CN104449693B (zh) 氮硫掺杂的荧光碳量子点的制备方法
Mao et al. Gram-scale synthesis of nitrogen doped graphene quantum dots for sensitive detection of mercury ions and L-cysteine
CN105618021B (zh) 一种h2o2改性的锐钛矿/金红石二氧化钛纳米晶体复合材料
CN107099287B (zh) 一种用作可见光催化光敏剂碳量子点的水热制备方法
CN104694117A (zh) 一种基于碳点的比率型荧光探针及其制备和应用
CN102212880B (zh) Bi单质纳米结构材料及其制备方法与应用
CN104549389A (zh) 一种异质结纳米片光催化剂及其制备方法和应用
Chen et al. One-step synthesis of novel hierarchical flower-like SnO2 nanostructures with enhanced photocatalytic activity
CN105478795A (zh) 一种利用甘蔗提取液制备银纳米颗粒的方法
CN101993111B (zh) 一种纳米级三氧化二钒的制备方法
CN103769603B (zh) 纳米银粒子及其合成方法
CN105833887B (zh) 一种BiOCl/β‑FeOOH复合纳米材料及其制备方法
Liu et al. Microwave-assisted synthesis of chromium oxide nanoparticles for fluorescence biosensing of mercury ions and molecular logic computing
CN105542761A (zh) 一种以米糠为碳源制备荧光碳点的方法
CN104561105B (zh) 一种血红密孔菌生物合成金纳米颗粒的方法及其应用
CN110980696A (zh) 一种松木基石墨烯量子点及其制备方法和应用
Chen et al. Template synthesis and luminescence properties of CePO4: Tb nanotubes
Prajapati et al. Biogenic synthesis of Mn3O4 NPs using Phyllanthus emblica leaf extract for electrochemical sensing of urea
CN100564262C (zh) 一种制备水溶性二氧化铈纳米晶的方法
CN110803710B (zh) 一种基于无表面活性剂微乳液制备氧化锌材料的方法
CN104611374A (zh) 一种粪肠球菌合成钯纳米颗粒的方法
Zhao et al. Green synthesis of N-doped carbon quantum dots for the detection of nitrite ion in water sample
CN105543284A (zh) 一种利用粪肠球菌回收铂纳米颗粒的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160504