CN111482161B - 一种磁性生物氧化锰吸附材料及其制备与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁性生物氧化锰吸附材料及其制备与应用。该方法选取能够诱导生物氧化锰的恶臭假单胞菌Pseudomonas putida MnB1，菌株购买于美国模式均收集中心，保藏号ATCC 23483。通过席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性，使其具有磁性。通过本发明所诉方法制备的磁性吸附剂，不仅达到了对废水中的砷的快速、高效吸附功能，同时具有易回收、可重复利用等特性。磁性生物氧化锰材料的制备工艺简单，操作方便，处理成本低，无二次污染。

Description

一种磁性生物氧化锰吸附材料及其制备与应用
技术领域
本发明属于一种磁性吸附材料，具体为一种磁性生物氧化锰吸附剂的制备和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
砷是一种有毒且致癌的类金属元素，在环境保护标准中，被列为第一类污染物。人类可通过饮水和食物链接触到砷，砷会在人体的肝和肾器官中大量蓄积，当人体从食物和饮水中摄入的砷含量超过人体每日能排出的量时，随着砷的积累会导致人体砷中毒。相关的病理学研究发现，如果长期暴露在高砷环境中，人体易患癌症。如果人体一次接触大量的砷，会使中枢神经系统传导产生障碍进而使身体麻木，呼吸道和消化道病变，砷中毒严重的情况下甚至会导致死亡。
砷污染的来源可分为两个方面，一是自然因素，一是人为活动。由自然因素引起的砷污染主要是一沉积物向地下水中释放的砷，二是在含砷硫化矿物易被氧化的地区，大量的砷向地下水中释放。人类活动引起的砷污染主要是冶金、制药，化工、含砷矿床的开采等工业中高含砷废水的排放。
吸附材料是通过利用表面的范德华力、粒子交换以及化学配位等作用实现对污染物的去除。吸附剂具有易于从水中分离的特性，被认为是最有简单有效的去除水中砷的方法。而且，相对于其他处理材料吸附剂可以反复使用，提高材料的使用率，节约资源降低处理成本。在目前的技术公开材料中，有文献使用凹土复合材料对水处理中常见的污染物腐殖酸、刚果红、Cr(Ⅵ)进行吸附；有文献使用改性二氧化硅吸附剂对工业废水中的Cr2+进行吸附。
氧化锰因具有负电荷量高、表面活性强以及电荷零点低等特性被广泛用于重金属的吸附。氧化锰对As(Ⅲ)有极强的氧化作用，As(III)被氧化为As(Ⅵ)从而导致Mn2+的释放，形成较多的吸附位点。生物氧化锰主要是无定形或结晶性较差的矿物，拥有较大的比表面积和反应活性。有文献使用恶臭假单胞菌Pseudomonas putida strain MnB1制备了生物氧化锰，对土壤中污染物有良好的修复效果。此外，还有文献使用恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida QJX-1)菌株制备了具有吸附性能的生物氧化锰，可以在对环境无害条件下生产，且无需过度使用能源，具有较低的环境毒性风险，是经济高效的一种生物材料。但Wang,H.W*，Lv,Z，Song,Y等研究发现：应用生物氧化锰修复含砷废水时存在一定的局限性，如易形成悬浮物、不易沉降，导致固液分离困难。
目前，磁性吸附材料在吸附材料制备方面受到了广泛的关注。首先通过对磁性吸附材料制备过程中的结构控制，保证其超顺磁性，然后对其进行针对性的表面修饰，形成对污染物有强吸附能力的特定界面。基于以上特点，磁性吸附材料的水污染治理应用包括表面吸附和磁收集两个过程，吸附材料可重复使用，降低治理成本。经过多年的研究，磁性吸附材料有了很大的发展，有研究结合高分子天然材料，发展了一种亚微米尺度的磁性吸附材料；也有研究提供了一种钴铁氧体-类石墨烯碳纳米复合磁性吸附材料；还有研究发明了一种强磁性的吸附材料。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供了提供一种磁性吸附材料的制备及其应用。对生物氧化锰菌株进行磁性改性以制备一种方法简单，吸附效能更好的吸附材料。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种磁性生物氧化锰吸附材料的制备方法，包括：
将生物氧化锰粉末与磁性粉末加入到含Fe3+的溶液中，混合，形成黑色沉淀物；
将黑色沉淀物在戊二醛-乙醇混合溶液中进行席夫碱反应，分离，得到磁性生物氧化锰粉末。
该发明通过磁性作用吸附由锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1)制成的生物氧化锰，通过席夫碱反应对其进行磁性改性，从而通过磁性分离得到磁性生物氧化锰吸附剂。这一磁性材料可通过吸附作用净化废水中的砷，吸附后的产物可通过碱洗进行解吸附，重复利用。
本发明的第二个方面，提供了任一上述的方法制备的磁性生物氧化锰吸附材料。
上述磁性生物氧化锰吸附材料可通过吸附作用净化废水中的砷，吸附后的产物可通过碱洗进行解吸附，重复利用。不仅达到了对废水中的砷的快速、高效吸附功能，同时具有易回收、可重复利用等特性。磁性生物氧化锰材料的制备工艺简单，操作方便，处理成本低，无二次污染。
本发明的第三个方面，提供了任一上述的磁性生物氧化锰吸附材料在含砷废水处理中的应用。
本发明的有益效果在于：
(1)该发明通过磁性作用吸附由锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strainMnB1)制成的生物氧化锰，通过席夫碱反应对其进行磁性改性，从而通过磁性分离得到磁性生物氧化锰吸附剂。这一磁性材料可通过吸附作用净化废水中的砷，吸附后的产物可通过碱洗进行解吸附，重复利用。
(2)本发明的操作方法简单、成本低、具有普适性，易于规模化生产。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例1中磁性材料磁性分离实验图；
图2是本发明实施例1中磁性吸附材料的透射表征结果；其中，磁性生物氧化锰的标尺为x 2,000 5.0kv SEI SEM 10μm；磁性生物氧化锰的标尺为x 50,000 5.0kv SRI SEM100μm；
图3是本发明实施例2中磁性吸附材料的XRD及红外表征结果；
图4是本发明实施例3中磁性吸附材料的磁性性能表征结果；
图5是本发明实施例4中磁性吸附材料投加量对吸附速率的影响；
图6是本发明实施例5中初始pH对吸附速率的影响结果；
图7是本发明实施例6中共存离子及盐度对吸附性能的影响结果；
图8是本发明实施例7中磁性材料吸附解吸附循环性能图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
术语解释
本发明中，Pseudomonas putida strain MnB1简称为P.putida strain MnB1。
本发明所述的磁性吸附剂的制备方法，按以下步骤进行：
(1)生物氧化锰菌种富集培养：
锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1，ATCC 23483)购买于美国模式培养物保藏所(ATCC)。所用培养基主要包括0.15g/L硫酸亚铁铵，0.15g/L柠檬酸钠，0.075g/L酵母浸粉，0.05g/L焦磷酸钠，碳酸锰(1g/L)和P.putida strain MnB1菌液(接种量按体积比为2-10％)，调节pH为6.0-8.0。将培养基置于翻转振荡器(30-50rpm，20-30℃)培养48小时，即得到生物氧化锰悬浊液(BMO)。
(2)磁性粉末的制备：
将FeCl3·6H2O(0.2-0.25M)和FeSO4·7H2O(0.1-0.2M)混合溶液加热至70-90℃，加入约20-30％(v/v)的氨水。冷却至室温后抽滤得到黑色磁性粉末(CF)。
(3)磁性生物氧化锰的制备：
使用席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性(150-180rpm，50℃，12h)，具体实施步骤为：将步骤(1)所得的生物氧化锰菌液冻干所得的生物氧化锰干粉(0.2-0.3％)和步骤(2)所得磁性粉末(0.5-1％)加入到0.1M FeCl3溶液中，室温下搅拌4h。用乙醇清洗黑色沉淀物数次后，将黑色沉淀物浸没在5-10％戊二醛-乙醇混合溶液中进行席夫碱反应，最后通过磁性分离得到磁性生物氧化锰粉末(CBMO)。
(4)将上述磁性生物氧化锰材料加入到含砷废水中，实现废水砷的吸附去除。
本发明对生物氧化锰的制备方法并不作特殊的限定，在一些实施例中，所述生物氧化锰粉末的制备方法为：将锰氧化菌菌株进行培养，形成生物氧化锰悬浊液，冻干，即得；以提高生物氧化锰的制备效率。
本发明对分离的具体方法并不作特殊的限定，在一些实施例中，所述分离为磁性分离、抽滤或过滤，以快速、高效地得到磁性生物氧化锰粉末(CBMO)。
本发明对磁性粉末的制备方法的具体方法并不作特殊的限定，在一些实施例中，所述磁性粉末的制备方法为化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法或热分解法；以获得较好的制备效率和提高黑色磁性粉末(CF)的分散性。
在一些实施例中，本发明优选采用化学共沉淀法，以含Fe3+、Fe2+的溶液与氨水进行共沉淀，形成磁性粉末。
在一些实施例中，所述含Fe3+、Fe2+的溶液由FeCl3·6H2O和FeSO4·7H2O组成。
本发明对混合的具体方法并不作特殊的限定，在一些实施例中，所述混合的方法为机械搅拌、磁力搅拌、超声震荡；操作过程中，可根据具体的情况进行选择。
本发明研发发现：制备的磁性生物氧化锰粉末(CBMO)吸附后的产物可通过碱洗进行解吸附，重复利用。因此，在一些实施例中，所述磁性材料吸附砷后，采用碱洗解吸附，以进行重复利用。
下面结合具体的实施例，对本发明做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
(1)生物氧化锰菌种富集培养：
锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1，ATCC 23483)购买于美国模式培养物保藏所(ATCC)。所用培养基主要包括0.15g/L硫酸亚铁铵，0.15g/L柠檬酸钠，0.075g/L酵母浸粉，0.05g/L焦磷酸钠，碳酸锰(1g/L)和P.putida strain MnB1菌液(接种量5％)，调节pH为6.8。将培养基置于翻转振荡器(30rpm，25℃)培养48小时，即得到生物氧化锰悬浊液(BMO)。
(2)磁性粉末的制备：
将FeCl3·6H2O(0.2M)和FeSO4·7H2O(0.1M)混合溶液加热至90℃，加入约20-30％的氨水。冷却至室温后抽滤得到黑色磁性粉末。
(3)磁性生物氧化锰的制备：
使用席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性(150rpm，50℃，12h)，具体实施步骤为：将步骤(1)所得的生物氧化锰菌液冻干所得的生物氧化锰干粉(0.2％)和步骤(2)所得磁性粉末(0.5％)加入到0.1M FeCl3溶液中，室温下搅拌4h。用乙醇清洗黑色沉淀物数次后，将0.5g黑色沉淀物浸没在5％(v/v)戊二醛-乙醇混合溶液(100ml)中在50℃下进行席夫碱反应，最后通过磁性分离得到磁性生物氧化锰粉末，如图1所示。
(4)对制成的磁性吸附材料进行电镜扫描分析，从图2可知，生物氧化锰是层状聚合物，吸附在磁粉上会形成更多的吸附空隙，提供更多的吸附位点。
实施例2
(1)生物氧化锰菌种富集培养：
锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1，ATCC 23483)购买于美国模式培养物保藏所(ATCC)。所用培养基主要包括0.15g/L硫酸亚铁铵，0.15g/L柠檬酸钠，0.075g/L酵母浸粉，0.05g/L焦磷酸钠，碳酸锰(1g/L)和P.putida strain MnB1菌液(接种量3％)，调节pH为6.8。将培养基置于翻转振荡器(35rpm，30℃)培养48小时，即得到生物氧化锰悬浊液。
(2)磁性粉末的制备：
将FeCl3·6H2O(0.25M)和FeSO4·7H2O(0.2M)混合溶液加热至90℃，加入约30％的氨水。冷却至室温后抽滤得到黑色磁性粉末。
(3)磁性生物氧化锰的制备：
使用席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性(150-180rpm，50℃，12h)，具体实施步骤为：将步骤(1)所得的生物氧化锰菌液冻干所得的生物氧化锰干粉(0.3％)和步骤(2)所得磁性粉末(1％)加入到0.1M FeCl3溶液中，室温下搅拌4h。用乙醇清洗黑色沉淀物数次后，将黑色沉淀物浸没在10％戊二醛-乙醇混合溶液(100ml)中在50℃下进行席夫碱反应，最后通过磁性分离得到磁性生物氧化锰粉末。
(4)使用X射线衍射仪以及傅里叶红外光谱仪对步骤(1)所得磁性粉末和步骤(3)所得磁性生物氧化锰进行矿物组成和官能团分析。由图3的红外光谱图上的铁氧化物的特征峰(573cm-1)、-NH2的特征峰(3440cm-1)以及XRD图像表示，这表明该吸附剂表面存在铁和锰。
实施例3
(1)生物氧化锰菌种富集培养：
锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1，ATCC 23483)购买于美国模式培养物保藏所(ATCC)。所用培养基主要包括0.15g/L硫酸亚铁铵，0.15g/L柠檬酸钠，0.075g/L酵母浸粉，0.05g/L焦磷酸钠，碳酸锰(1g/L)和P.putida strain MnB1菌液(接种量5％)，调节pH为6.8。将培养基置于翻转振荡器(30rpm，25℃)培养48小时，即得到生物氧化锰悬浊液。
(2)磁性粉末的制备：
将FeCl3·6H2O(0.23M)和FeSO4·7H2O(0.15M)混合溶液加热至90℃，加入约20-30％的氨水。冷却至室温后抽滤得到黑色磁性粉末。
(3)磁性生物氧化锰的制备：
使用席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性(160rpm，50℃，12h)，具体实施步骤为：将步骤(1)所得的生物氧化锰菌液冻干所得的生物氧化锰干粉(0.25％)和步骤(2)所得磁性粉末(0.75％)加入到0.1M FeCl3溶液中，室温下搅拌4h。用乙醇清洗黑色沉淀物数次后，将黑色沉淀物浸没在7％戊二醛-乙醇混合溶液(100ml)中在50℃下进行席夫碱反应，最后通过磁性分离得到磁性生物氧化锰粉末。
(4)对制成的磁性吸附材料进行磁性能表征，从图4可得知该材料具有很好的磁性，在磁富集方面具有很大的优势。
实施例4
(1)生物氧化锰菌种富集培养：
锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1，ATCC 23483)购买于美国模式培养物保藏所(ATCC)。所用培养基主要包括0.15g/L硫酸亚铁铵，0.15g/L柠檬酸钠，0.075g/L酵母浸粉，0.05g/L焦磷酸钠，碳酸锰(1g/L)和P.putida strain MnB1菌液(接种量5％)，调节pH为6.8。将培养基置于翻转振荡器(30rpm，25℃)培养48小时，即得到生物氧化锰悬浊液。
(2)磁性粉末的制备：
将FeCl3·6H2O(0.22M)和FeSO4·7H2O(0.18M)混合溶液加热至90℃，加入约30％的氨水。冷却至室温后抽滤得到黑色磁性粉末。
(3)磁性生物氧化锰的制备：
使用席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性(160rpm，50℃，12h)，具体实施步骤为：将步骤(1)所得的生物氧化锰菌液冻干所得的生物氧化锰干粉(0.24％)和步骤(2)所得磁性粉末(0.6％)加入到0.1M FeCl3溶液中，室温下搅拌4h。用乙醇清洗黑色沉淀物数次后，将黑色沉淀物浸没在8％戊二醛-乙醇混合溶液(100ml)中在50℃下进行席夫碱反应，最后通过磁性分离得到磁性生物氧化锰粉末。
(4)通过改变吸附剂的用量分析吸附磁性生物氧化锰的吸附性能，如图5所示。具体实验操作为：配制了初始浓度范围为0.2-1.0mg/L的三个含砷废水，加入0.03-0.05％的磁性生物锰氧化物粉末，置于摇床(150-180rpm，25-35℃)振荡约5h后，抽滤测定上清液中砷浓度。实验数据表明磁性生物氧化锰具有很好的吸附性能，可通过吸附净化废水中的砷。
实施例5
(1)生物氧化锰菌种富集培养：
锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1，ATCC 23483)购买于美国模式培养物保藏所(ATCC)。所用培养基主要包括0.15g/L硫酸亚铁铵，0.15g/L柠檬酸钠，0.075g/L酵母浸粉，0.05g/L焦磷酸钠，碳酸锰(1g/L)和P.putida strain MnB1菌液(接种量5％)，调节pH为6.8。将培养基置于翻转振荡器(30rpm，25℃)培养48小时，即得到生物氧化锰悬浊液。
(2)磁性粉末的制备：
将FeCl3·6H2O(0.24M)和FeSO4·7H2O(0.12M)混合溶液加热至90℃，加入约30％的氨水。冷却至室温后抽滤得到黑色磁性粉末。
(3)磁性生物氧化锰的制备：
使用席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性(150-180rpm，50℃，12h)，具体实施步骤为：将步骤(1)所得的生物氧化锰菌液冻干所得的生物氧化锰干粉(0.24％)和步骤(2)所得磁性粉末(0.7％)加入到0.1M FeCl3溶液中，室温下搅拌4h。用乙醇清洗黑色沉淀物数次后，将黑色沉淀物浸没在6％戊二醛-乙醇混合溶液(100ml)中在50℃下进行席夫碱反应，最后通过磁性分离得到磁性生物氧化锰粉末。
(4)通过改变含砷废水的初始pH分析吸附磁性生物氧化锰的吸附性能，如图6所示。具体实验操作为：配制了初始pH范围为5-9的含砷废水，加入0.03-0.05％的磁性生物锰氧化物粉末，置于摇床(150-180rpm，25-35℃)振荡约5h后，抽滤测定上清液中砷浓度。实验数据表明随着pH的升高吸附去除率增加，在酸性条件下，吸附去除效果会受到抑制。
实施例6
(1)生物氧化锰菌种富集培养：
锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1，ATCC 23483)购买于美国模式培养物保藏所(ATCC)。所用培养基主要包括0.15g/L硫酸亚铁铵，0.15g/L柠檬酸钠，0.075g/L酵母浸粉，0.05g/L焦磷酸钠，碳酸锰(1g/L)和P.putida strain MnB1菌液(接种量5％)，调节pH为6.8。将培养基置于翻转振荡器(30rpm，25℃)培养48小时，即得到生物氧化锰悬浊液。
(2)磁性粉末的制备：
将FeCl3·6H2O(0.21M)和FeSO4·7H2O(0.13M)混合溶液加热至90℃，加入约27％的氨水。冷却至室温后抽滤得到黑色磁性粉末。
(3)磁性生物氧化锰的制备：
使用席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性(150rpm，50℃，12h)，具体实施步骤为：将步骤(1)所得的生物氧化锰菌液冻干所得的生物氧化锰干粉(0.27％)和步骤(2)所得磁性粉末(0.6％)加入到0.1M FeCl3溶液中，室温下搅拌4h。用乙醇清洗黑色沉淀物数次后，将黑色沉淀物浸没在6％戊二醛-乙醇混合溶液(100ml)中在50℃下进行席夫碱反应，最后通过磁性分离得到磁性生物氧化锰粉末。
(4)通过在含砷废水中加入阴离子或盐离子改变反应条件以分析吸附磁性生物氧化锰的吸附性能。具体实验操作为：分别在含砷废水中加入1M的硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子或1-10％的氯化钠，加入0.03-0.05％的磁性生物锰氧化物粉末，置于摇床(150-180rpm，25-35℃)振荡约5h后，抽滤测定上清液中砷浓度。实验如图7所示，加入硫酸根离子和碳酸根离子后，吸附虽收到抑制，但抑制作用不明显，去除效率仍然很高，而低浓度的氯离子对吸附有促进作用，而加入共存盐离子则对吸附作用影响不明显。
实施例7
(1)生物氧化锰菌种富集培养：
锰氧化菌菌株(Pseudomonas putida strain MnB1，ATCC 23483)购买于美国模式培养物保藏所(ATCC)。所用培养基主要包括0.15g/L硫酸亚铁铵，0.15g/L柠檬酸钠，0.075g/L酵母浸粉，0.05g/L焦磷酸钠，碳酸锰(1g/L)和P.putida strain MnB1菌液(接种量5％)，调节pH为6.8。将培养基置于翻转振荡器(30rpm，25℃)培养48小时，即得到生物氧化锰悬浊液。
(2)磁性粉末的制备：
将FeCl3·6H2O(0.25M)和FeSO4·7H2O(0.1M)混合溶液加热至90℃，加入约30％的氨水。冷却至室温后抽滤得到黑色磁性粉末。
(3)磁性生物氧化锰的制备：
使用席夫碱Schiff反应对生物氧化锰进行磁性改性(150rpm，50℃，12h)，具体实施步骤为：将步骤(1)所得的生物氧化锰菌液冻干所得的生物氧化锰干粉(0.3％)和步骤(2)所得磁性粉末(1％)加入到0.1M FeCl3溶液中，室温下搅拌4h。用乙醇清洗黑色沉淀物数次后，将黑色沉淀物浸没在10％戊二醛-乙醇混合溶液(100ml)中在50℃下进行席夫碱反应，最后通过磁性分离得到磁性生物氧化锰粉末。
(4)通过吸附解吸附循环分析吸附材料的重复可利用性，具体实验操作为：在含砷废水中加入步骤(3)所制得的磁性生物氧化锰粉末(0.2-1mg/L)置于摇床(150-180rpm，25-35℃)振荡约5h后，抽滤后使用0.1M的氢氧化钠溶液清洗底物，重复吸附实验，共循环3次，每次抽滤后均测定上清液中砷浓度。实验结果如图8所示，在进行吸附解吸附循环过程中，吸附去除效果仍可达到65％以上。表明本发明可进行重复利用，一定程度上减少了对化学药品的消耗，同时也减少了化学药品废弃对环境卫生的污染。
从以上实施例可以看出：通过本发明所诉方法制备的磁性吸附剂，不仅达到了对废水中的砷的快速、高效吸附功能，同时具有易回收、可重复利用等特性。磁性生物氧化锰材料的制备工艺简单，操作方便，处理成本低，无二次污染。
最后应该说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种磁性生物氧化锰吸附材料的制备方法，其特征在于，包括：
将生物氧化锰粉末与磁性粉末加入到含Fe3+的溶液中，混合，形成黑色沉淀物；
将黑色沉淀物在戊二醛-乙醇混合溶液中进行席夫碱反应，分离，得到磁性生物氧化锰粉末；
所述生物氧化锰粉末的制备方法为：将锰氧化菌进行培养，形成生物氧化锰悬浊液，冻干，即得；
其中，生物氧化锰悬浊液的制备方法为：将锰氧化菌培养于培养基中，所述培养基包括浓度为0.15 g/L的硫酸亚铁铵、0.15g/L的柠檬酸钠、0.075g/L的酵母浸粉、0.05g/L的焦磷酸钠、1g/L的碳酸锰，调节培养基pH为6.8，将培养基置于振荡器培养，即得到生物氧化锰悬浊液；
所述磁性粉末的制备方法为化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法或热分解法。
2.如权利要求1所述的磁性生物氧化锰吸附材料的制备方法，其特征在于，所述分离为磁性分离、过滤或抽滤。
3.如权利要求1所述的磁性生物氧化锰吸附材料的制备方法，其特征在于，所述化学共沉淀法的具体步骤为以含Fe3+、Fe2+的溶液与氨水进行共沉淀，形成磁性粉末。
4.如权利要求3所述的磁性生物氧化锰吸附材料的制备方法，其特征在于，所述含Fe3+、Fe2+的溶液由FeCl3•6H2O和FeSO4•7H2O组成。
5.如权利要求1所述的磁性生物氧化锰吸附材料的制备方法，其特征在于，所述混合的方法为机械搅拌、磁力搅拌、超声震荡。
6.权利要求1-5任一项所述的方法制备的磁性生物氧化锰吸附材料。
7.如权利要求6所述的磁性生物氧化锰吸附材料，其特征在于，所述磁性生物氧化锰吸附材料吸附砷后，采用碱洗解吸附。
8.权利要求6或7所述的磁性生物氧化锰吸附材料在含砷废水处理中的应用。
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