CN109722450A - 枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法 - Google Patents

枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109722450A
CN109722450A CN201910206544.6A CN201910206544A CN109722450A CN 109722450 A CN109722450 A CN 109722450A CN 201910206544 A CN201910206544 A CN 201910206544A CN 109722450 A CN109722450 A CN 109722450A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bacillus subtilis
surface area
specific surface
high specific
porous hydroxyapatite
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
CN201910206544.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109722450B (zh
Inventor
沈娟
唐蜜
夏旭
金波
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.)
Southwest University of Science and Technology
Original Assignee
Southwest University of Science and Technology
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 Southwest University of Science and Technology filed Critical Southwest University of Science and Technology
Priority to CN201910206544.6A priority Critical patent/CN109722450B/zh
Publication of CN109722450A publication Critical patent/CN109722450A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109722450B publication Critical patent/CN109722450B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，向氯化钙和磷酸苯二钠的混合液中加入枯草芽孢杆菌菌液进行反应，得到羟基磷灰石。本发明以枯草芽孢杆菌为菌种，来分解磷酸苯二钠制得高比表面积多孔羟基磷灰石，无需为了清除其添加剂而烦恼，对水体无毒害作用，从而避免了添加剂对最终样品的污染等问题，从而影响其应用。本发明制得的羟基磷灰石粉末具有高的比表面积，在废水处理方面有广泛的应用。本发明反应条件温和，操作过程简单，反应迅速，产率高，适合工业化生产。

Description

枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法
技术领域
本发明属于废水处理材料领域，具体涉及一种利用枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的枯草芽孢杆菌诱导法。
背景技术
羟基磷灰石(hydroxyapatite，HA)的分子式为Ca10(PO4)6(OH)2，密度为3.16gcm-2。微溶于水，呈弱碱性，易溶于酸，难溶于碱。HA是人体骨骼和牙齿中一种重要的无机组成部分，约占人体骨组织的75％以上，由于其具有良好的生物相容性、骨传导性、流动性和吸附性，而广泛应用于骨组织工程技术等方面。近年来，为满足不同的应用需求，研究者们制备出了多孔状、球状、棒状、片状、晶须状等多种形态的羟基磷灰石材料。在这些形态中，多孔羟基磷灰石具有比表面积高、亲和性好等优点而受到极大的关注。
目前，合成多孔羟基磷灰石的方法主要水热法、喷雾法、溶胶-凝胶法、模板法等。
水热法通过调整反应过程中化学计量比、pH值、温度、时间等参数来直接控制合成具有某种特殊形貌、特定尺寸和微结构的颗粒。此种方法所制备的粒子粒径分布较广，形貌不够规则。喷雾法，具备过程连续、操作简单、反应无污染等优点，但只有发生体相沉积时才能形成实心球形颗粒，大多情况下存在浓度梯度，使沉积发生在球形雾滴的表面层，形成不规则的形貌。这种方法对设备要求较高，反应条件苛刻，能耗大而造成成本高，不利于实际工业应用生产。溶胶-凝胶法工艺中需要采用低表面张力的有机溶剂，影响因素比较多，如水解时间、溶液pH值、热处理温度等。想得到可控的球形羟基磷灰石比较困难。模板法是以结构可变性大的柔性有机分子作为模板的软模板法和以具有刚性结构的物质作为模板的硬模板法，通过离子交换反应来合成制备出所需结构和形貌的颗粒。此法制得的羟基磷灰石颗粒存在表面油相、表面活性剂和模板难以彻底清除的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为：提供了一种利用枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石方法，以枯草芽孢杆菌为菌种，分解磷酸苯二钠获得磷源，制得多孔羟基磷灰石。
本发明的技术方案为：一种利用枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，向氯化钙和磷酸苯二钠的混合液中加入枯草芽孢杆菌菌液进行反应，得到羟基磷灰石。
进一步地，氯化钙和磷酸苯二钠的混合液由浓度为0.01～0.05mol/L的氯化钙和0.006～0.03mol/L的磷酸苯二钠水溶液构成。
进一步地，混合液与枯草芽孢杆菌菌液的体积比为1︰3～4︰1。
进一步地，所述反应为在温度30～37℃下反应6～72h。
进一步地，反应完成后，还包括：将反应液离心过滤，滤饼冲洗干净后冷冻干燥，得到羟基磷灰石粉末。
进一步地，滤饼采用蒸馏水或无水乙醇冲洗。
进一步地，冷冻干燥时间为12～24h。
进一步地，枯草芽孢杆菌菌液为枯草芽孢杆菌的LB培养液。
进一步地，枯草芽孢杆菌菌液通过以下方法制备：将活化后的枯草芽孢杆菌接种到LB培养基中，在30～37℃下进行振荡培养，振荡频率为100～200r/min，培养8～10h。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明以枯草芽孢杆菌为菌种，来分解磷酸苯二钠制得高比表面积多孔羟基磷灰石，无需为了清除其添加剂而烦恼，对水体无毒害作用，从而避免了添加剂对最终样品的污染等问题，从而影响其应用。
本发明制得的羟基磷灰石粉末具有高的比表面积，在废水处理方面有广泛的应用。
本发明反应条件温和，操作过程简单，反应迅速，产率高，适合工业化生产。
附图说明
图1是本发明实施例中多孔羟基磷灰石的场发射扫描电镜图；其中(a)为低倍扫描电镜图；(b)为高倍扫描电镜图；
图2为本发明实施例中多孔羟基磷灰石的X-射线衍射图；
图3为本发明实施例中多孔羟基磷灰石的傅里叶红外光谱图。
具体实施方式
实施例1：
(1)称取2g酵母粉、10g蛋白胨、10gNaCl、1000mL蒸馏水配制培养基，调节pH为7.2-7.4，分装在100mL锥形瓶中每个装50mL，灭菌后，将1mL枯草芽孢杆菌接种至配制好的培养基中，在30～37℃下进行振荡培养，振荡频率为170r/min，活化6h。
(2)在超净工作台中取1mL活化的菌液接种在50mL灭菌未使用过的LB培养基中，在30～37℃下进行振荡培养，振荡频率为100r/min，培养8h。
(3)配制50mL 0.05mol L-1CaCl2溶液和0.03mol L-1磷酸苯二钠的化学溶液，灭菌。
(4)将步骤(2)制备的菌液和步骤(3)制备的灭菌后化学溶液在超净工作台中混合，在33℃下进行振荡培养，振荡频率为100r/min，反应8h。
(5)将步骤(4)所得的溶液离心过滤，并用无水乙醇冲洗3次以上。
(6)将步骤(5)中冲洗干净的滤饼放入冷冻干燥箱中，冷冻干燥24h，所得的就是多孔羟基磷灰石。
经检测：实施例1所制备的是多孔羟基磷灰石，多孔由片状纳米粒子组成，这些纳米粒子交织在一起呈现出致密的微孔结构(如图1(b))。
实施例2
(1)称取4g酵母粉、10g蛋白胨、10gNaCl、1000mL蒸馏水配制培养基，调节pH为7.2-7.4，分装在100mL锥形瓶中每个装50mL，灭菌后，将1mL枯草芽孢杆菌接种至配制好的培养基中，在35℃下进行振荡培养，振荡频率为170r/min，活化10h。
(2)在超净工作台中取1mL活化的菌液接种在50mL灭菌未使用过的LB培养基中，在30℃下进行振荡培养，振荡频率为170r/min，培养8h。
(3)配制50mL，0.03molL-1CaCl2溶液和0.018molL-1磷酸苯二钠的化学溶液，灭菌。
(4)将步骤(2)制备的菌液和步骤(3)制备的灭菌后化学溶液在超净工作台中混合，在32℃下进行振荡培养，振荡频率为170r/min，反应10h。
(5)将步骤(4)所得的溶液离心过滤，并用蒸馏水冲洗3次以上。
(6)将步骤(5)中冲洗干净的滤饼放入冷冻干燥箱中，冷冻干燥24h，所得的就是多孔羟基磷灰石。
经检测：实施例2所制备的是多孔羟基磷灰石，多孔由片状纳米粒子组成，这些纳米粒子交织在一起呈现出致密的微孔结构。对这些颗粒进行的XRD分析：颗粒的衍射峰与标准羟基磷灰石PDF卡片基本一致。表明该物质为多孔羟基磷灰石。
实施例3
(1)称取5g酵母粉、10g蛋白胨、10gNaCl、1000mL蒸馏水配制培养基，调节pH为7.2-7.4，分装在100mL锥形瓶中每个装50mL，灭菌后，将1mL枯草芽孢杆菌接种至配制好的培养基中，在35℃下进行振荡培养，振荡频率为200r/min，活化10h。
(2)在超净工作台中取1mL活化的菌液接种在50mL灭菌未使用过的LB培养基中，在35℃下进行振荡培养，振荡频率为200r/min，培养10h。
(3)配制50mL，0.01molL-1CaCl2溶液和0.006molL-1磷酸苯二钠的化学溶液，灭菌。
(4)将步骤(2)制备的菌液和步骤(3)制备的灭菌后化学溶液在超净工作台中混合，在35℃下进行振荡培养，振荡频率为200r/min，反应10h。
(5)将步骤(4)所得的溶液离心过滤，并用乙醇冲洗3次以上。
(6)将步骤(5)中冲洗干净的滤饼放入冷冻干燥箱中，冷冻干燥24h，所得的就是多孔羟基磷灰石。
经检测：实施例3所制备的是弱结晶的多孔羟基磷灰石，多孔由片状纳米粒子组成，这些纳米粒子交织在一起呈现出较为开放的微孔结构。进行的FI-IR分析知道：-OH峰出现在3434cm-1，O—P—O弯曲振动峰出现在563和603cm-1，P—O不对称伸缩振动峰出现在1042cm-1，可以确定此物质为羟基磷灰石。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，向氯化钙和磷酸苯二钠的混合液中加入枯草芽孢杆菌菌液进行反应，得到羟基磷灰石。
2.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，氯化钙和磷酸苯二钠的混合液由浓度为0.01～0.05mol/L的氯化钙和0.006～0.03mol/L的磷酸苯二钠水溶液构成。
3.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，混合液与枯草芽孢杆菌菌液的体积比为1︰3～4︰1。
4.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，所述反应为在温度30～37℃下反应6～72h。
5.根据权利要求1所述的枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，反应完成后，还包括：将反应液离心过滤，滤饼冲洗干净后冷冻干燥，得到羟基磷灰石粉末。
6.根据权利要求5所述的枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，滤饼采用蒸馏水或无水乙醇冲洗。
7.根据权利要求5所述的枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，冷冻干燥时间为12～24h。
8.根据权利要求1-7任一项所述的枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，枯草芽孢杆菌菌液为枯草芽孢杆菌的LB培养液。
9.根据权利要求1-7所述的枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法，其特征在于，枯草芽孢杆菌菌液通过以下方法制备：将活化后的枯草芽孢杆菌接种到LB培养基中，在30～37℃下进行振荡培养，振荡频率为100～200r/min，培养8～10h。
CN201910206544.6A 2019-03-19 2019-03-19 枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法 Active CN109722450B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910206544.6A CN109722450B (zh) 2019-03-19 2019-03-19 枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910206544.6A CN109722450B (zh) 2019-03-19 2019-03-19 枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109722450A true CN109722450A (zh) 2019-05-07
CN109722450B CN109722450B (zh) 2022-03-01

Family

ID=66301997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910206544.6A Active CN109722450B (zh) 2019-03-19 2019-03-19 枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109722450B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113981009A (zh) * 2021-11-26 2022-01-28 西安理工大学 一种利用酵母菌诱导矿化生产羟基磷灰石骨粉的制备方法
CN114289492A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 上海应用技术大学 磷酸盐土壤改良剂在农田固碳协同调控镉污染中的应用方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009046410A (ja) * 2007-08-17 2009-03-05 Naoyuki Kato 抗菌組成物およびその製造方法
CN101947335A (zh) * 2010-09-09 2011-01-19 天津大学 细菌纤维素/明胶/羟基磷灰石复合材料及其制备方法
CN103937717A (zh) * 2014-04-22 2014-07-23 华南农业大学 一种高效提高枯草芽孢杆菌出芽率的方法
CN105087419A (zh) * 2015-02-28 2015-11-25 四川理工学院 一种枯草芽孢杆菌在处理制革废水总氮中的应用
CN106244504A (zh) * 2016-10-08 2016-12-21 河北省农林科学院植物保护研究所 具有降解有机磷和抑菌作用的枯草芽孢杆菌及其菌剂
CN107460148A (zh) * 2017-09-01 2017-12-12 湖州至美生物科技有限公司 一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用
CN108478880A (zh) * 2018-04-10 2018-09-04 暨南大学 一种纳米羟基磷灰石/壳聚糖多孔复合支架材料及其仿生透析矿化制备方法与应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009046410A (ja) * 2007-08-17 2009-03-05 Naoyuki Kato 抗菌組成物およびその製造方法
CN101947335A (zh) * 2010-09-09 2011-01-19 天津大学 细菌纤维素/明胶/羟基磷灰石复合材料及其制备方法
CN103937717A (zh) * 2014-04-22 2014-07-23 华南农业大学 一种高效提高枯草芽孢杆菌出芽率的方法
CN105087419A (zh) * 2015-02-28 2015-11-25 四川理工学院 一种枯草芽孢杆菌在处理制革废水总氮中的应用
CN106244504A (zh) * 2016-10-08 2016-12-21 河北省农林科学院植物保护研究所 具有降解有机磷和抑菌作用的枯草芽孢杆菌及其菌剂
CN107460148A (zh) * 2017-09-01 2017-12-12 湖州至美生物科技有限公司 一种枯草芽孢杆菌菌粉的制备方法及应用
CN108478880A (zh) * 2018-04-10 2018-09-04 暨南大学 一种纳米羟基磷灰石/壳聚糖多孔复合支架材料及其仿生透析矿化制备方法与应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XU XIA等: "Synthesis of hollow structural hydroxyapatite with different morphologies using calcium carbonate as hard template", 《ADVANCED POWDER TECHNOLOGY》 *
夏旭: "仿生合成法制备羟基磷灰石及其性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅰ辑》 *
王明明等: "磷酸盐矿化菌矿化重金属离子Zn2+的研究", 《功能材料》 *
茅燕勇等: "梨树根际枯草芽孢杆菌发酵生产磷酸酶的初步研究", 《生物化工》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113981009A (zh) * 2021-11-26 2022-01-28 西安理工大学 一种利用酵母菌诱导矿化生产羟基磷灰石骨粉的制备方法
CN113981009B (zh) * 2021-11-26 2023-06-30 西安理工大学 一种利用酵母菌诱导矿化生产羟基磷灰石骨粉的制备方法
CN114289492A (zh) * 2021-12-29 2022-04-08 上海应用技术大学 磷酸盐土壤改良剂在农田固碳协同调控镉污染中的应用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109722450B (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Structural evolution of sol–gel-derived hydroxyapatite
CN103420364B (zh) 一种石墨烯/羟基磷灰石复合材料的制备方法
CN102079514B (zh) 一种羟基磷灰石纳米晶的制备方法
CN102701172B (zh) 以植物为模板制备羟基磷灰石纳米晶或微晶的方法
CN102616762B (zh) 硅酸钙前驱体水热制备羟基磷灰石粉体的方法
CN106115642B (zh) 一种大尺寸羟基磷灰石多孔微球材料及其制备方法
CN101786615B (zh) 一种羟基磷灰石纳米管及其制法和在骨修复方面的应用
CN103751850A (zh) 三维石墨烯/羟基磷灰石水凝胶材料
CN109722450A (zh) 枯草芽孢杆菌诱导制备高比表面积多孔羟基磷灰石的方法
CN105779356B (zh) 一种微生物自组装纳米材料及其制备方法和应用
CN112830464B (zh) 一种锶掺杂羟基磷灰石微米管及其制备方法
Zhou et al. Preparation of Chinese mystery snail shells derived hydroxyapatite with different morphology using condensed phosphate sources
CN101297978A (zh) 一种羟基磷灰石纳米杆的制备方法
CN103466580A (zh) 一种羟基磷灰石微球的制备方法
CN108379589A (zh) 一种羟基磷灰石/氧化石墨烯复合材料的制备方法
CN105219391A (zh) 一种氟-铕共掺杂柱状羟基磷灰石纳米晶的制备方法
CN101716370A (zh) 一种纳米掺杂羟基磷灰石粉体的制备方法
CN104944399A (zh) 羟基磷灰石微球的制备方法
CN109133022A (zh) 一种形貌可控的羟基磷灰石纳米结构、其制备方法及应用
CN102328922A (zh) 一种纳米羟基磷灰石的制备方法
CN105293461A (zh) 一种油溶性羟基磷灰石纳米片的制备方法
CN103803519A (zh) 具有微纳米多级结构的层状多孔磷酸钙粉末的制备方法
CN107572494B (zh) 一种空心羟基磷灰石的制备及其在药物载体中应用
CN109835878A (zh) 一种羟基磷灰石纳米柱自组装微球及其制备方法
CN101928032A (zh) 一种制备立方状、花状或多孔碳酸钙的有机溶剂热法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant