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利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-07-15
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2019-11-15
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-01-11
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2039-07-15
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201910634793.5 申请日 2019-07-15
公开/公告号 CN110357266B 公开/公告日 2022-01-11
授权日 2022-01-11 预估到期日 2039-07-15
申请年 2019年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 C02F3/32A01G33/00A01G24/10C02F101/20C02F101/22 主分类号 C02F3/32
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 6
权利要求数量 7 非专利引证数量 0
引用专利数量 7 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN109777754A、CN108160013A、CN104528692A、CN109160612A、CN105668839A、CN106281376A、KR20130133613A 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 浙江海洋大学 当前专利权人 浙江海洋大学
发明人 马玉心、崔大练 第一发明人 马玉心
地址 浙江省舟山市普陀区海洋科技产业园普陀展茅晓辉工业区c2—10地块 邮编 316100
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省舟山市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州浙科专利事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
吴秉中
摘要
本发明关于污染水体处理,特别是关于一种利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法,首先使用L‑苏氨酸和柠檬酸合成制备可溶性掺杂苏氨酸的碳点,将上述可溶性掺杂苏氨酸的碳点添加至培养基中培养鼠尾藻,然后将鼠尾藻与蓝藻、锌盐以及pH调节剂复配成复合鼠尾藻制剂,最后将复合鼠尾藻制剂投入污染水体中并充气搅拌使目标污染水体中的重金属离子被充分吸收。利用本申请制备的水溶性掺杂苏氨酸的碳点联合蓝光辐照对鼠尾藻进行培养,可以获得对重金属离子具有较大吸附能力的鼠尾藻造液,复配成复合制剂可有效去除污染水体中的多种重金属离子,可广泛应用于污染水、废水等的处理过程。
  • 摘要附图
    利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法
  • 说明书附图:图1
    利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法
  • 说明书附图:图2
    利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-01-11 授权
2 2019-11-15 实质审查的生效 IPC(主分类): C02F 3/32 专利申请号: 201910634793.5 申请日: 2019.07.15
3 2019-10-22 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种鼠尾藻培养方法,其特征在于包括:
1)藻种基础培养:以0.1的初始接种密度将活化后的鼠尾藻细胞接种至基础培养基中,培养至对数生长期;
2)藻种优化培养:取步骤1)中培养至对数生长期的鼠尾藻液,经离心或过滤洗涤后得到藻泥,接种入另添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基,在蓝光辐照下培养至稳定期收获藻细胞;
其中,所述氮掺杂碳点是水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr);
所述蓝光辐照的光照强度是1500~2500Lux,蓝光的波长是440~460nm;
所述步骤2)的添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基是在基础培养基中添加55~
100mg/L的水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr),并将硝酸钙的含量调整至1.2~1.5g/L;
所述步骤2)的水溶性掺杂苏氨酸的碳点的制备方法为:称取L‑苏氨酸0.52~0.055g和柠檬酸0.20~0.21g,用10mL超纯水溶解,pH是6.8~7.1的条件下,室温搅拌并超声至溶解完全后转移至聚四氟乙烯的反应釜中;调节反应釜温度至160~180℃后保持1~12h,自然冷却至室温,并将反应液装入透析袋(截留相对分子质量1000)中,透析液为去离子水,透析时间为48~96h,冻干即得;
所述水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr)是类球形的纳米颗粒,粒径分布在1.0~
3.0nm范围内;
所述步骤1)的藻种基础培养步骤中的基础培养基组成如下:碳酸氢钠11.0~15.0g/L、磷酸氢二钾0.5~1.0g/L、硝酸钙3.2~5.2g/L、氯化钠3.2~4.0g/L、硫酸镁0.12~0.2g/L、硫酸亚铁0.01~0.20g/L、硼酸1.25~1.5mg/L、硫酸锌2.5~5.0mg/L、硫酸铜3.0~10.0mg/L、硝酸钴2.0~3.0mg/L,其余为水,pH值7.0~7.5。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤1)的藻种基础培养步骤中的培养温度是25~32℃,12L/12D以光照强度3000~4000Lux照射。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤2)中,藻泥经另添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基直接稀释至初始接种密度为0.25~0.35。

4.一种快速去除污染水体中重金属离子的复合鼠尾藻制剂,其特征在于包括:75~
95wt%的由权利要求1~3任一项所述方法获得的新鲜鼠尾藻;
5~25wt%的新鲜蓝藻;
0.1~1wt%的锌盐;
pH调节剂;
所述复合鼠尾藻制剂中各组分的重量百分含量之和为100%。

5.根据权利要求4所述的复合鼠尾藻制剂,其特征在于:所述锌盐选自无机酸锌盐如氯化锌、硫酸锌、硝酸锌以及有机酸锌盐如葡萄糖酸锌、柠檬酸锌的至少一种。

6.一种利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法,其特征在于包括:
1)向目标污染水体中投入权利要求4或5所述复合鼠尾藻制剂;
2)充入空气搅拌12~36h使目标污染水体中的重金属离子被充分吸收。
2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于重金属离子是Cu 、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr中的一种或多种组合。
说明书

技术领域

[0001] 本发明关于污染水体处理,特别是关于一种利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法。

背景技术

[0002] 人类向环境排放的重金属量日益增多,不仅严重污染了水资源,还给人类本身的健康带来了极大的危害。目前,对重金属污染水体的治理一般使用物理、化学和生物方法,例如沉淀法、螯合树脂法、高分子捕捉法、天然沸石吸附法和离子交换法等等。以上的方法的净化率很高,但是工艺流程大多很长,操作繁琐,处理费用昂贵。因此人们一直在努力寻求更为环保的方法。藻类对于重金属吸附和富集能力很强,吸附容量更大,但是其往往吸附速率较慢,并且对某些重金属元素具有特殊的选择性,难以做到多种重金属元素的快速吸附。
[0003] 鼠尾藻(Sargassumthunbergii)是褐藻门(Phaeophyta)、墨角藻目(Fucales)、马尾藻科(Sargassaceae)、马尾藻属(Sargassum)中的一种,我国北至辽东半岛,南至雷州半岛均有分布,是一种潮间带的大型褐藻。近年来,鼠尾藻的经济和生态价值引起了人们的重视,一方面鼠尾藻是海参幼苗的优质饲料,由于海参养殖业的快速发展,野生资源远远不能满足需求,另一方面是由于鼠尾藻是潮间带生长的大型海藻,并往往成为优势种,其生物量2
可高达5kg/m以上,在近海水域环境生态修复中有重要作用。如何应用鼠尾藻实现对污染水中的重金属离子高效迅速的吸收具有较为重要的应用前景和经济价值。
[0004] 以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法,利用本申请制备的水溶性掺杂苏氨酸的碳点联合蓝光辐照对鼠尾藻进行培养,可以获得对重金属离子具有较大吸附能力的鼠尾藻造液,复配成复合制剂可有效去除污染水体中的多种重金属离子,可广泛应用于污染水、废水等的处理过程。
[0006] 本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:
[0007] [1]一种鼠尾藻培养方法,其包括:
[0008] 1)藻种基础培养:以0.1的初始接种密度将活化后的鼠尾藻细胞接种至基础培养基中,培养至对数生长期;
[0009] 2)藻种优化培养:取步骤1)中培养至对数生长期的鼠尾藻液,经离心或过滤洗涤后得到藻泥,接种入另添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基,在蓝光辐照下培养至稳定期收获藻细胞;
[0010] 其中,所述氮掺杂碳点是水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr);
[0011] 所述蓝光辐照的光照强度是1500~2500Lux,蓝光的波长是440~460nm。
[0012] 本发明提供的鼠尾藻培养方法步骤简单、易于操作,鼠尾藻的生长速度快,营养物质累积量大,同时还可以作为去除污染水体中重金属离子的重金属离子处理剂的原材料,2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+
所获得的鼠尾藻造液可有效去除污染水体中的Cu 、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr 中的一种或多种组合重金属离子,可以广泛用于污染水、废水等的处理过程。
[0013] 本申请发明内容及优选实施例中,所述步骤1)的藻种基础培养步骤中的基础培养基组成如下:碳酸氢钠11.0~15.0g/L、磷酸氢二钾0.5~1.0g/L、硝酸钙3.2~5.2g/L、氯化钠3.2~4.0g/L、硫酸镁0.12~0.2g/L、硫酸亚铁0.01~0.20g/L、硼酸1.25~1.5mg/L、硫酸锌2.5~5.0mg/L、硫酸铜3.0~10.0mg/L、硝酸钴2.0~3.0mg/L,其余为水,pH值7.0~7.5。
[0014] 本申请发明内容及优选实施例中,所述步骤1)的藻种基础培养步骤中的培养温度是25~32℃,12L/12D以光照强度3000~4000Lux照射。
[0015] 本申请发明内容及优选实施例中,所述步骤1)的添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基是在基础培养基中添加55~100mg/L的水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr),并将硝酸钙的含量调整至1.2~1.5g/L。
[0016] 本申请发明内容及优选实施例中,所述步骤2)中,藻泥经另添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基直接稀释至初始接种密度为0.25~0.35。
[0017] 本申请发明内容及优选实施例中,所述步骤2)的藻种优化培养的培养温度是30~32℃,pH是7.0~8.0。
[0018] 本申请发明内容及优选实施例中,所述步骤2)的水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr)的制备方法为:称取L‑苏氨酸0.52~0.055g和柠檬酸0.20~0.21g,用10mL超纯水溶解,pH是6.8~7.1的条件下,室温搅拌并超声至溶解完全后转移至聚四氟乙烯的反应釜中;调节反应釜温度至160~180℃后保持1~12h,自然冷却至室温,并将反应液装入透析袋(截留相对分子质量1000)中,透析液为去离子水,透析时间为48~96h,冻干即得。
[0019] 本申请发明内容及优选实施例中,所述水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr)是类球形的纳米颗粒,粒径分布在1.0~3.0nm范围内。
[0020] 本申请以L‑苏氨酸和柠檬酸为原料合成类类球形的粒径分布在1.0~3.0nm范围内的CDs‑Thr纳米颗粒,如图1和图2所示,所述CDs‑Thr纳米颗粒良好的生物相容性,在高浓度情况下仍然没有明显的细胞杀伤作用,不会对细胞机体造成明显损伤,与传统量子点相比具有较低的生物毒性,更利于在生物培养、生物分析、细胞标记和体内成像等方面的研究和应用;特别需指出的是,在本申请中,利用CDs‑Thr纳米颗粒联合440~460nm的蓝光辐照对鼠尾藻进行培养,可以获得对重金属离子具有较大吸附能力的鼠尾藻造液,可有效去除2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+
污染水体中的Cu 、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr 中的一种或多种组合重金属离子,可以广泛用于污染水、废水等的处理过程,具有广泛的应用前景。
[0021] [2]一种快速去除污染水体中重金属离子的复合鼠尾藻制剂,其包括:
[0022] ‑75~95wt%的由项[1]所述方法获得的新鲜鼠尾藻;
[0023] ‑5~25wt%的新鲜蓝藻;
[0024] ‑0.1~1wt%的锌盐;
[0025] ‑pH调节剂。
[0026] 本申请发明内容及优选实施例中,所述锌盐选自无机酸锌盐如氯化锌、硫酸锌、硝酸锌以及有机酸锌盐如葡萄糖酸锌、柠檬酸锌的至少一种。
[0027] 所述的pH调节剂选自生石灰、熟石灰、二氧化碳、硫酸和盐酸。
[0028] 本申请使用由项[1]所述方法获得的新鲜鼠尾藻与新鲜蓝藻和锌盐、pH调节剂复配成快速去除污染水体中重金属离子的复合鼠尾藻制剂,可实现对铜盐、汞盐、铅盐等重金2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+
属的高效吸附,可有效去除污染水体中的Cu 、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr 中的一种或多种组合重金属离子,可以广泛用于污染水、废水等的处理过程。
[0029] [3]一种利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法,其包括:
[0030] 1)向目标污染水体中投入项[2]所述复合鼠尾藻制剂;
[0031] 2)充入空气搅拌12~36h使目标污染水体中的重金属离子被充分吸收;
[0032] 其中,所述重金属离子是Cu2+、Hg2+、Cd2+、Pb2+、Ni2+、Cr6+中的一种或多种组合。
[0033] 本发明的有益效果为:
[0034] 1)本发明提供的鼠尾藻培养方法步骤简单、易于操作,鼠尾藻的生长速度快,营养物质累积量大,同时还可以作为去除污染水体中重金属离子的重金属离子处理剂的原材料;
[0035] 2)本申请以L‑苏氨酸和柠檬酸为原料合成类类球形的粒径分布在1.0~3.0nm范围内的CDs‑Thr纳米颗粒,所述CDs‑Thr纳米颗粒良好的生物相容性,在高浓度情况下仍然没有明显的细胞杀伤作用,不会对细胞机体造成明显损伤,与传统量子点相比具有较低的生物毒性,更利于在生物培养、生物分析、细胞标记和体内成像等方面的研究和应用;
[0036] 3)利用CDs‑Thr纳米颗粒联合440~460nm的蓝光辐照对鼠尾藻进行培养,可以获得对重金属离子具有较大吸附能力的鼠尾藻造液,具有广泛的应用前景;
[0037] 4)使用由本申请所述方法获得的新鲜鼠尾藻与新鲜蓝藻和锌盐、pH调节剂复配成快速去除污染水体中重金属离子的复合鼠尾藻制剂,可实现对铜盐、汞盐、铅盐等重金属的2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+
高效吸附,可有效去除污染水体中的Cu 、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr 中的一种或多种组合重金属离子,可以广泛用于污染水、废水等的处理过程。
[0038] 本发明采用了上述技术方案提供范文,弥补了现有技术的不足,设计合理,操作方便。

实施方案

[0042] 除非另有定义,本文所使用的技术和科学术语,具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本发明使用本文中所描述的方法和材料;但本领域中已知的其他合适的方法和材料也可以被使用。本文中所描述的材料、方法和实例仅是说明性的,并不是用来作为限制。所有出版物、专利申请案、专利案、临时申请案、数据库条目及本文中提及的其它参考文献等,其整体被并入本文中作为参考。若有冲突,以本说明书包括定义为准。
[0043] 一种鼠尾藻培养方法,其包括:
[0044] 1)藻种基础培养:以0.1的初始接种密度将活化后的鼠尾藻细胞接种至基础培养基中,培养至对数生长期;
[0045] 2)藻种优化培养:取步骤1)中培养至对数生长期的鼠尾藻液,经离心或过滤洗涤后得到藻泥,接种入另添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基,在蓝光辐照下培养至稳定期收获藻细胞;
[0046] 其中,所述氮掺杂碳点是水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr);
[0047] 所述蓝光辐照的光照强度是1500~2500Lux,蓝光的波长是440~460nm。
[0048] 本申请所述鼠尾藻培养方法包括下述限制:
[0049] a)步骤1)的藻种基础培养步骤中的基础培养基组成如下:碳酸氢钠11.0~15.0g/L、磷酸氢二钾0.5~1.0g/L、硝酸钙3.2~5.2g/L、氯化钠3.2~4.0g/L、硫酸镁0.12~0.2g/L、硫酸亚铁0.01~0.20g/L、硼酸1.25~1.5mg/L、硫酸锌2.5~5.0mg/L、硫酸铜3.0~10.0mg/L、硝酸钴2.0~3.0mg/L,其余为水,pH值7.0~7.5;
[0050] b)步骤1)的藻种基础培养步骤中的培养温度是25~32℃,12L/12D以光照强度3000~4000Lux照射;
[0051] c)步骤1)的添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基是在基础培养基中添加55~100mg/L的水溶性掺杂苏氨酸的碳点,并将硝酸钙的含量调整至1.2~1.5g/L;
[0052] d)步骤2)中,藻泥经另添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基直接稀释至初始接种密度为0.25~0.35;
[0053] e)步骤2)的藻种优化培养的培养温度是30~32℃,pH是7.0~8.0;
[0054] f)步骤2)的水溶性掺杂苏氨酸的碳点的制备方法为:称取L‑苏氨酸0.52~0.055g和柠檬酸0.20~0.21g,用10mL超纯水溶解,pH是6.8~7.1的条件下,室温搅拌并超声至溶解完全后转移至聚四氟乙烯的反应釜中;调节反应釜温度至160~180℃后保持1~12h,自然冷却至室温,并将反应液装入透析袋(截留相对分子质量1000)中,透析液为去离子水,透析时间为48~96h,冻干即得;
[0055] g)所述水溶性掺杂苏氨酸的碳点是类球形的纳米颗粒,粒径分布在1.0~3.0nm范围内。
[0056] 本申请以L‑苏氨酸和柠檬酸为原料合成类类球形的粒径分布在1.0~3.0nm范围内的CDs‑Thr纳米颗粒,所述CDs‑Thr纳米颗粒良好的生物相容性,在高浓度情况下仍然没有明显的细胞杀伤作用,不会对细胞机体造成明显损伤,与传统量子点相比具有较低的生物毒性,更利于在生物培养、生物分析、细胞标记和体内成像等方面的研究和应用;特别需指出的是,在本申请中,利用CDs‑Thr纳米颗粒联合440~460nm的蓝光辐照对鼠尾藻进行培2
养,可以获得对重金属离子具有较大吸附能力的鼠尾藻造液,可有效去除污染水体中的Cu+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+
、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr 中的一种或多种组合重金属离子,可以广泛用于污染水、废水等的处理过程,具有广泛的应用前景。
[0057] 一种快速去除污染水体中重金属离子的复合鼠尾藻制剂,其包括:
[0058] ‑75~95wt%的由上述所述方法获得的新鲜鼠尾藻;
[0059] ‑5~25wt%的新鲜蓝藻;
[0060] ‑0.1~1wt%的锌盐;
[0061] ‑pH调节剂。
[0062] 本申请所述复合鼠尾藻制剂包括下属限制:
[0063] a)所述锌盐选自无机酸锌盐如氯化锌、硫酸锌、硝酸锌以及有机酸锌盐如葡萄糖酸锌、柠檬酸锌的至少一种;
[0064] b)所述的pH调节剂选自生石灰、熟石灰、二氧化碳、硫酸和盐酸。
[0065] 本申请使用由前述所述方法获得的新鲜鼠尾藻与新鲜蓝藻和锌盐、pH调节剂复配成快速去除污染水体中重金属离子的复合鼠尾藻制剂,可实现对铜盐、汞盐、铅盐等重金属2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+
的高效吸附,可有效去除污染水体中的Cu 、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr 中的一种或多种组合重金属离子,可以广泛用于污染水、废水等的处理过程。
[0066] 一种利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法,其包括:
[0067] 1)向目标污染水体中投入上述所述复合鼠尾藻制剂;
[0068] 2)充入空气搅拌12~36h使目标污染水体中的重金属离子被充分吸收;
[0069] 其中,所述重金属离子是Cu2+、Hg2+、Cd2+、Pb2+、Ni2+、Cr6+中的一种或多种组合。
[0070] 实施例1:
[0071] 本实施例提供一种鼠尾藻培养方法,其包括:
[0072] 1)藻种基础培养:以0.1的初始接种密度将活化后的鼠尾藻细胞接种至基础培养基中,培养至对数生长期;
[0073] 2)藻种优化培养:取步骤1)中培养至对数生长期的鼠尾藻液,经离心或过滤洗涤后得到藻泥,接种入另添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基,在蓝光辐照下培养至稳定期收获藻细胞;
[0074] 其中,所述氮掺杂碳点是水溶性掺杂苏氨酸的碳点(CDs‑Thr);
[0075] 所述蓝光辐照的光照强度是2000Lux,蓝光的波长是440~460nm。
[0076] 具体地,本实施例所述鼠尾藻培养方法包括下述限制:
[0077] a)步骤1)的藻种基础培养步骤中的基础培养基组成如下:碳酸氢钠13.5g/L、磷酸氢二钾0.8g/L、硝酸钙4.0g/L、氯化钠3.5g/L、硫酸镁0.15g/L、硫酸亚铁0.1g/L、硼酸1.5mg/L、硫酸锌3.0mg/L、硫酸铜5.0mg/L、硝酸钴2.5mg/L,其余为水,pH值7.0;
[0078] b)步骤1)的藻种基础培养步骤中的培养温度是30℃,12L/12D以光照强度3500Lux照射;
[0079] c)步骤1)的添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基是在基础培养基中添加80mg/L的水溶性掺杂苏氨酸的碳点,并将硝酸钙的含量调整至1.4g/L;
[0080] d)步骤2)中,藻泥经另添加氮掺杂碳点的氮源减量基础培养基直接稀释至初始接种密度为0.25;
[0081] e)步骤2)的藻种优化培养的培养温度是32℃,pH是7.2;
[0082] f)步骤2)的水溶性掺杂苏氨酸的碳点的制备方法为:称取L‑苏氨酸0.542g和柠檬酸0.21g,用10mL超纯水溶解,pH是7.0的条件下,室温搅拌并超声至溶解完全后转移至聚四氟乙烯的反应釜中;调节反应釜温度至180℃后保持6h,自然冷却至室温,并将反应液装入透析袋(截留相对分子质量1000)中,透析液为去离子水,透析时间为72h,冻干即得;
[0083] g)所述水溶性掺杂苏氨酸的碳点是类球形的纳米颗粒,粒径分布在1.0~3.0nm范围内,如图2所示。
[0084] 本申请以L‑苏氨酸和柠檬酸为原料合成类类球形的粒径分布在1.0~3.0nm范围内的CDs‑Thr纳米颗粒,所述CDs‑Thr纳米颗粒良好的生物相容性,在高浓度情况下仍然没有明显的细胞杀伤作用,不会对细胞机体造成明显损伤,与传统量子点相比具有较低的生物毒性,更利于在生物培养、生物分析、细胞标记和体内成像等方面的研究和应用;特别需指出的是,在本申请中,利用CDs‑Thr纳米颗粒联合440~460nm的蓝光辐照对鼠尾藻进行培2
养,可以获得对重金属离子具有较大吸附能力的鼠尾藻造液,可有效去除污染水体中的Cu+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+
、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr 中的一种或多种组合重金属离子,可以广泛用于污染水、废水等的处理过程,具有广泛的应用前景。
[0085] 实施例2:
[0086] 本实施例提供一种快速去除污染水体中重金属离子的复合鼠尾藻制剂,其包括:
[0087] ‑90.0wt%的由实施例1所述方法获得的新鲜鼠尾藻;
[0088] ‑9.0wt%的新鲜蓝藻;
[0089] ‑1.0wt%的锌盐;
[0090] ‑pH调节剂。
[0091] 本实施例所述复合鼠尾藻制剂包括下属限制:
[0092] a)所述锌盐是硫酸锌;
[0093] b)所述的pH调节剂是熟石灰和盐酸。
[0094] 实施例3:
[0095] 本实施例提供一种利用鼠尾藻去除污染水体中重金属离子的方法,包括:
[0096] 1)向目标污染水体中投入实施例2所述复合鼠尾藻制剂;
[0097] 2)充入空气搅拌24h使目标污染水体中的重金属离子被充分吸收;
[0098] 其中,所述重金属离子是Cu2+、Hg2+、Cd2+、Pb2+、Ni2+、Cr6+中的一种或多种组合。
[0099] 对比例D4:
[0100] 对比例D4与实施例1基本相同,其与实施例1的不同之处在于藻种优化培养步骤的基础培养基中未添加氮掺杂碳点的氮源,基础培养基中的硝酸钙含量未减少;后续依据实施例2的方法复配复合鼠尾藻制剂,利用本例制备的复合鼠尾藻制剂依据实施例3的方法去除污染水体中重金属离子。
[0101] 对比例D5:
[0102] 对比例D5与实施例1基本相同,其与实施例1的不同之处在于藻种优化培养步骤的蓝光辐照是白光辐照;后续依据实施例2的方法复配复合鼠尾藻制剂,利用本例制备的复合鼠尾藻制剂依据实施例3的方法去除污染水体中重金属离子。
[0103] 对比例D6:
[0104] 对比例D6与实施例1基本相同,其与实施例1的不同之处在于藻种优化培养步骤的基础培养基中添加的氮掺杂碳点的氮源是以L‑谷氨酸和柠檬酸为原料合成的CDs‑Glu纳米颗粒,并以与实施例1后续的方法培养鼠尾藻;后续依据实施例2的方法复配复合鼠尾藻制剂,利用本例制备的复合鼠尾藻制剂依据实施例3的方法去除污染水体中重金属离子。
[0105] 对比例D7:
[0106] 对比例D7与对比例D6基本相同,其与对比例D6的不同之处在于以L‑赖氨酸代替L‑谷氨酸制备CDs‑Lys纳米颗粒,并以与实施例1后续的方法培养鼠尾藻;后续依据实施例2的方法复配复合鼠尾藻制剂,利用本例制备的复合鼠尾藻制剂依据实施例3的方法去除污染水体中重金属离子。
[0107] 对比例D8:
[0108] 对比例D8与实施例2基本相同,其与实施例2的不同之处在于复合鼠尾藻制剂包括:
[0109] ‑99.0wt%的由实施例1所述方法获得的新鲜鼠尾藻;
[0110] ‑1.0wt%的锌盐;
[0111] ‑pH调节剂。
[0112] 利用本例制备的复合鼠尾藻制剂依据实施例3的方法去除污染水体中的重金属离子。
[0113] 对比例D9:
[0114] 对比例D9与实施例2基本相同,其与实施例2的不同之处在于复合鼠尾藻制剂,其包括:
[0115] ‑90.0wt%的由实施例1所述方法获得的新鲜鼠尾藻;
[0116] ‑10.0wt%的新鲜蓝藻;
[0117] ‑pH调节剂。
[0118] 利用本例制备的复合鼠尾藻制剂依据实施例3的方法去除污染水体中的重金属离子。
[0119] 实验例:
[0120] 实施例3以及对比例D4~D9中的目标污染水体一致,分别统计各例处理前和处理后水体中的各重金属离子的含量,并计算得出各例复合鼠尾藻制剂对各重金属离子的去除效果,统计结果如表1所示。
[0121] 表1、复合鼠尾藻制剂对重金属离子的去除效果
[0122]
[0123] 由表1可知,是否以含有氮掺杂碳点的氮源的培养基以及是否以蓝光辐照所培养得到的鼠尾藻对最终去除污染水体中重金属离子的作用影响较大,可以看出氨基酸源的不同对最终去除重金属离子的影响较小,复合鼠尾藻制剂中是否含有蓝藻与锌盐同样对去除污染水体中重金属离子的作用具有较大影响,可知本申请的方法可有效去除污染水体中的2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 6+
Cu 、Hg 、Cd 、Pb 、Ni 、Cr 中的一种或多种组合重金属离子,可以广泛用于污染水、废水等的处理过程。
[0124] 上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术,故在此不再详细赘述。
[0125] 虽然上述具体实施方式已经显示、描述并指出应用于各种实施方案的新颖特征,但应理解,在不脱离本公开内容的精神的前提下,可对所说明的装置或方法的形式和细节进行各种省略、替换和改变。另外,上述各种特征和方法可彼此独立地使用,或可以各种方式组合。所有可能的组合和子组合均旨在落在本公开内容的范围内。上述许多实施方案包括类似的组分,并且因此,这些类似的组分在不同的实施方案中可互换。虽然已经在某些实施方案和实施例的上下文中公开了本发明,但本领域技术人员应理解,本发明可超出具体公开的实施方案延伸至其它的替代实施方案和/或应用以及其明显的修改和等同物。因此,本发明不旨在受本文优选实施方案的具体公开内容限制。

附图说明

[0039] 为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:
[0040] 图1为本发明的水溶性掺杂苏氨酸的碳点的制备过程示意图;
[0041] 图2为本发明实施例1中的水溶性掺杂苏氨酸的碳点的粒径示意图。
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