一種生物催化製備石墨烯的方法
2023-04-29 15:52:46 1
一種生物催化製備石墨烯的方法
【專利摘要】本發明公開了一種生物催化製備石墨烯的方法，該方法包括如下步驟：(1)將枯草芽孢桿菌B168活化，離心收集菌體，用M9簡單培養基重懸；(2)將步驟(1)中所得的枯草芽孢桿菌菌體與氧化石墨烯懸浮液混合，並加入電子介體維生素K3的溶液，進行生物還原反應；(3)將步驟(2)中經過生物還原反應的混合體系靜置、離心後得到石墨烯，經清洗、沉澱，冷凍乾燥後得到成品。與希瓦氏菌還原製備石墨烯的方法相比，本發明方法製備的石墨烯具有較低的缺陷和無序性，且具有環境汙染小，安全可靠，操作簡單等優點。
【專利說明】一種生物催化製備石墨烯的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用生物催化法還原氧化石墨烯製備石墨烯的方法，屬於生物材料領域。
【背景技術】
[0002]石墨烯是一種新型的二維納米材料，是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料，它幾乎是完全透明的。由於石墨烯具有高的比表面積、突出的導熱性能和力學性能及其非凡的電子傳遞性能等一系列的優異的性質，所以製備高質量和高產量的石墨烯一直是人們關注的焦點。石墨烯的研究熱潮也吸引了國內外材料製備研究的興趣，石墨烯材料的製備方法已報導的有:機械剝離法、化學氧化法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和碳納米管剝離法等。氧化-還原法製備成本低廉且容易實現，目前被認為是製備石墨烯的最佳方法。即石墨氧化變成氧化石墨，再在超聲條件下得到分散的氧化石墨烯溶液，再通過化學還原劑還原獲得石墨烯。但它的缺點是宏量製備容易帶來廢液汙染和製備的石墨烯存在一定的缺陷等問題。在還原氧化石墨烯過程中，為了減少環境汙染，提高石墨烯性能，微生物還原開始引起人們的關注，目前已發現的有希瓦氏菌(Shewanella)，大腸桿菌(Escherichia coli),節桿菌(Latin Name Arthrobacter sp.Conn and Dimmick)等等。
[0003]已有很多相關文獻報導，希瓦氏菌可以用來還原氧化石墨烯為石墨烯，而且有很好的效果(如 Everett C.Salas 發表的 Reduct1n of Graphene Oxide via BacterialRespirat1n ；Guangfei Liu發表的Quinone-mediated microbial synthesis of reducedgraphene oxide with peroxidase-like activity)。雖然希瓦氏菌法製備的石墨烯相對於化學法製備的在結構和性能上有很大的進步，但它是人畜共患的條件致病菌，通常分布於淡水和海洋中。它對環境安全有一定的潛在威脅，對生物還原製備石墨的擴大化有一定的制約性，而且在製備石墨烯的過程中必須將廢棄的希瓦氏菌進行集中滅菌處理，這增加了製備過程的步驟。Satyanarayana Reddy等人研究(B1logical Synthesis of Gold andSilver Nanoparticles Mediated by the Bacteria Bacillus Subtilis)表明，枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis)可以分泌一些蛋白，能夠使氯金酸鹽和銀離子發生氧化還原反應生成金納米粒子和銀納米粒子。而且它是一類重要的工業用微生物，主要用於各類工業用酶製劑的表達生產。因其有長期製備發酵食品的歷史，是非致病的一種非病原微生物，不產毒素和致熱致敏蛋白質，故為一種食品安全的菌種。相對於希瓦氏菌而言，更為安全可
O
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種生物催化製備石墨烯的方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下:
[0006]一種生物催化製備石墨烯的方法，該方法包括如下步驟:
[0007](I)將枯草芽孢桿菌B168活化，離心收集菌體，用M9簡單培養基重懸；
[0008](2)將步驟(1)中所得的枯草芽孢桿菌菌體與氧化石墨烯懸浮液混合，並加入電子介體維生素K3的溶液，進行生物還原反應；
[0009](3)將步驟(2)中經過生物還原反應的混合體系靜置、離心後得到石墨烯，經清洗、沉澱，冷凍乾燥後得到成品。
[0010]步驟(1)中，所述的枯草芽孢桿菌B168為ATCC-23857。
[0011]步驟(1)中，枯草芽孢桿菌B168的活化條件為:將菌種接種到固體培養基上，在37°C的恆溫培養箱中活化12h，用接種環挑取單菌落於5mL液體培養基中，37°C、200rpm/min的恆溫搖床培養12h ;活化所用的固體培養基成分為:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaC110g/L，可溶性澱粉10g/L，瓊脂粉18g/L ;活化所用的液體培養基為:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaC110g/L，可溶性澱粉10g/L，溶劑為水。
[0012]步驟(1)中，所述的M9 簡單培養基成分為=Na2HPO4.7H20 12.8g/L，K2HP043g/L,NaCl0.5g/L，NH4Cllg/L, MgSO40.24g/L，CaCl20.0111g/L，葡萄糖 4g/L，溶劑為水。
[0013]步驟(1)中，活化後的枯草芽孢桿菌B168用M9簡單培養基清洗、重懸，控制菌體的 OD600 = 0.2—1.0 ο
[0014]步驟(2)中，所述的氧化石墨烯懸浮液，溶劑為無菌水，溶質氧化石墨烯的濃度為 2.5-10mg/mL ;所述的氧化石墨烯懸浮液預先經過超聲分散處理,超聲時間為40_120min,
超聲溫度為室溫。
[0015]步驟(2)中，所述的維生素K3的溶液，溶劑為乙醇、氯仿或四氯化碳；溶質維生素K3的濃度為l_5mg/mL ;若長時間不用，可在4°C下保存。
[0016]步驟⑵中，枯草芽孢桿菌菌體與氧化石墨烯懸浮液混合的體積比為1:10-20，電子介體維生素K3的終濃度為1-5 μ g/mL。
[0017]步驟(2)中，生物還原反應的條件為:厭氧條件下培養0.5-10h，溫度為25_37°C。
[0018]步驟(3)中，離心方法為:離心轉速8000-12000r/min,離心時間15_80min ;清洗方法為:依次採用稀鹽酸、乙醇和水反覆清洗，其中稀鹽酸的濃度為0.l-5mol/L,乙醇的體積百分濃度為70%~80%;冷凍乾燥方法為:乾燥溫度為-20~_80°C，真空度≤160Pa，乾燥時間為12-24h。
[0019]有益效果:本發明方法與現有技術相比具有如下優勢:
[0020]1、本法利用食品安全，生長條件溫和的枯草芽孢桿菌對氧化石墨烯進行還原，通過枯草芽孢桿菌分泌的還原酶及其電子傳遞特性，同時利用外加電子介體維生素K3,使其更好的進行電子傳輸，實現氧化石墨烯的還原。與過往技術相比，本法製得的石墨烯的拉曼光譜中，G峰紅移更遠，達到1569CHT1。可以看出與過往技術相比，本法降低了石墨烯的結構缺陷，最大限度的保持了石墨烯原有的優異特性。
[0021]2、與過往技術相比，本方法的一大優勢在於反應迅速，耗時短。本方案中所用的枯草芽孢桿菌經過夜活化，反應0.5h後就有很明顯的現象，1h後即可基本反應完全。且本發明方案中所用的枯草芽孢桿菌直接接種於培養基活化即可，無需做其它處理，步驟簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明所公開的工藝的流程示意圖。
[0023]圖2a是本發明實施例1生物催化製備石墨烯的效果對比圖(I空白氧化石墨烯，II VK3還原氧化石墨烯，III微生物還原氧化石墨烯，IV微生物和VK3共同還原氧化石墨烯，反應時間均為5min)。
[0024]圖2b是本發明實施例1生物催化製備石墨烯的效果對比圖(I空白氧化石墨烯，II VK3還原氧化石墨烯，III微生物還原氧化石墨烯，IV微生物和VK3共同還原氧化石墨烯，反應時間均為30min)。
[0025]圖2c是本發明實施例1生物催化製備石墨烯的效果對比圖(I空白氧化石墨烯，II VK3還原氧化石墨烯，III微生物還原氧化石墨烯，IV微生物和VK3共同還原氧化石墨烯，反應時間均為1h)。
[0026]圖3是本發明實施例1生物催化製備石墨烯的0D_對比圖。
[0027]圖4是本發明實施例1生物催化製備石墨烯的拉曼光譜對比圖。
[0028]圖5a~5d是本發明實施例1生物催化製備石墨烯的XRD對比圖。其中，圖5a是空白氧化石墨烯，圖5b是VK3還原氧化石墨烯，圖5c是微生物還原氧化石墨烯，圖5d是微生物和VK3共同還原氧化石墨烯，反應時間均為10h。
【具體實施方式】
[0029]根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內容僅用於說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。
[0030]實施例1
[0031]本發明一種生物催化製備石墨烯，包括以下製備步驟:
[0032]第一步，細菌懸浮液的製備。將活化好的枯草芽孢桿菌B168進行離心收集菌體，10000r/min轉速離心10min。用滅過菌的基本培養基M9重懸，再次離心收集菌體，1000r/min轉速離心10min，以去除原有的培養基。重複以上操作一次。最後用M9培養基重懸，並調節OD = 0.5。其中枯草芽孢桿菌培養基中包括:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaCllOg/L，可溶性澱粉 10g/L。M9 培養基中包括=Na2HPO4.7H20 12.8g/L，K2HP043g/L, NaCl0.5g/L，NH4Cllg/L, MgSO40.24g/L, CaCl20.0111g/L，葡萄糖 4g/L。。其中的 MgS04、CaCl2、葡萄糖要和其他成分分開滅菌。所有的培養基選用高壓滅菌鍋121°C，蒸汽壓為0.1MPa，滅菌時間15min。
[0033]第二步，VK3溶液的配置。準確稱取1mg VK3粉末到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL無水乙醇，振蕩混勻，使其充分溶解。
[0034]第三步，氧化石墨烯預處理。稱取0.055g單層氧化石墨烯片狀固體到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL滅過菌的去離子水。在250W的超聲波清洗機中，於室溫下超聲處理至氧化石墨烯全溶，得到分散性能較好的氧化石墨烯棕色懸浮液。
[0035]第四步，向滅過菌的25mL的厭氧小瓶子中加入9.5mL第一步中製備的細菌懸浮液，加入10 μ L第二步中製備的VK3，再加入0.5mL第三步中製備的氧化石墨烯懸浮液，混勻。每瓶通入3!1^11的隊，以除去溶解氧。在室溫靜置10h，進行生物催化反應。並適時取樣，時刻觀察反應過程中0D_的變化過程。
[0036]第五步，將第四步生物催化完畢的反應液靜置，10000r/min轉速離心30min ;向獲得的混合物沉澱中加入lmol/L稀鹽酸10mL,攪拌均勻，室溫下靜置Ih ;以10000r/min轉速離心30min，傾去上清液，用80%乙醇溶液清洗沉澱，攪拌均勻，室溫下靜置lh，1000r/min轉速離心30min，傾去上清液，最後用去離子水清洗沉澱，如上重複3次，最後用去離子水洗到中性為止，將沉澱置於真空冷凍乾燥箱中，_50°C，真空度< 160Pa，乾燥時間為24h，得到純淨的石墨烯。
[0037]如圖2所示，同時添加了枯草芽孢桿菌B168和VK3的樣品瓶中氧化石墨烯懸浮液基本全部變黑，且有黑色顆粒物質析出，而兩者都不添加或只添加其中一種的樣品瓶中沒有很大變化，說明枯草芽孢桿菌B168和VK3共同作用下，氧化石墨烯得到了很好的還原。而且在反應0.5h時，效果已經非常明顯。通過適時取樣，測定0D_的吸光度值得到的變化曲線如圖3所示，從圖中明顯可以看出，在反應初期，0D_值迅速上升，說明反應速度很快，反應到10小時時，OD600值基本不再變化，反應基本結束。
[0038]對得到的枯草芽孢桿菌B168和VK3共同還原的氧化石墨烯進行拉曼光譜測試，結果如圖4所示。同時添加了枯草芽孢桿菌B168和VKJt化還原氧化石墨烯製備的石墨烯在1350cm-1和156901^1左右分別出現了 D峰和G峰兩個特徵峰。與用希瓦氏菌還原製備的石墨烯(見參考文獻Gongming Wang, Fang Qian, Chad ff.Saltikov, Yongqin Jia0.MicrobialReduct1n of Graphene Oxide by Shewanella.Nano Res.2011, 4(6):563 - 570)相比，D/G明顯要小，表明枯草芽孢桿菌催化還原氧化石墨烯製備的石墨烯具有較低的缺陷和無序性。
[0039]圖5為本發明得到的石墨烯的XRD圖，從圖中可以看出，枯草芽孢桿菌B168和VK3共同作用的情況下，氧化石墨烯被還原的效果最好。
[0040]實施例2
[0041]一種生物催化製備石墨烯的方法，包括以下製備步驟:
[0042]第一步，細菌懸浮液的製備。將活化好的枯草芽孢桿菌B168進行離心收集菌體，10000r/min轉速離心10min。用滅過菌的基本培養基M9重懸，再次離心收集菌體，1000r/min轉速離心10min，以去除原有的培養基。重複以上操作一次。最後用M9培養基重懸，並調節OD = 0.5。其中枯草芽孢桿菌培養基中包括:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaCllOg/L，可溶性澱粉 10g/L。M9 培養基中包括=Na2HPO4.7H20 12.8g/L，K2HP043g/L, NaCl0.5g/L，NH4Cllg/L,MgSO40.24g/L，CaCl20.01llg/L,葡萄糖4g/L。其中的MgS04、CaCl2、葡萄糖要和其他成分分開滅菌。所有的培養基選用高壓滅菌鍋121°C，蒸汽壓為0.1MPa，滅菌時間15min。
[0043]第二步，VK3溶液的配置。準確稱取1mg VK3粉末到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL無水乙醇，振蕩混勻，使其充分溶解。
[0044]第三步，氧化石墨烯預處理。稱取0.055g單層氧化石墨烯片狀固體到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL滅過菌的去離子水。在250W的超聲波清洗機中，於室溫下超聲處理至氧化石墨烯全溶，得到分散性能較好的氧化石墨烯棕色懸浮液。
[0045]第四步，向滅過菌的25mL的厭氧小瓶子中加入9.5mL第一步中製備的細菌懸浮液，加入10 μ L第二步中製備的VK3，再加入0.5mL第三步中製備的氧化石墨烯懸浮液，混勻。每瓶通入3!1^11的隊，以除去溶解氧。在室溫靜置0.5h，進行生物催化反應。
[0046]第五步，將第四步生物催化完畢的反應液靜置，10000r/min轉速離心30min ;向獲得的混合物沉澱中加入lmol/L稀鹽酸10mL,攪拌均勻，室溫下靜置Ih ;以10000r/min轉速離心30min，傾去上清液，用80%乙醇溶液清洗沉澱，攪拌均勻，室溫下靜置lh，1000r/min轉速離心30min傾去上清液，最後用去離子水清洗沉澱，如上重複3次，最後用去離子水洗到中性為止，將沉澱置於真空冷凍乾燥箱中，_50°C，真空度< 160Pa，乾燥時間為24h，得到純淨的石墨烯。
[0047]實施例3
[0048]本發明一種生物催化製備石墨烯，包括以下製備步驟:
[0049]第一步，細菌懸浮液的製備。將活化好的枯草芽孢桿菌B168進行離心收集菌體，10000r/min轉速離心10min。用滅過菌的基本培養基M9重懸，再次離心收集菌體，1000r/min轉速離心10min，以去除原有的培養基。重複以上操作一次。最後用M9培養基重懸，並調節OD = 0.5。其中枯草芽孢桿菌培養基中包括:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaCllOg/L，可溶性澱粉 10g/L。M9 培養基中包括=Na2HPO4.7H20 12.8g/L，K2HP043g/L, NaCl0.5g/L，NH4Cllg/L,MgSO40.24g/L，CaCl20.01llg/L,葡萄糖4g/L。其中的MgS04、CaCl2、葡萄糖要和其他成分分開滅菌。所有的培養基選用高壓滅菌鍋121°C，蒸汽壓為0.1MPa，滅菌時間15min。
[0050]第二步，VK3溶液的配置。準確稱取1mg VK3粉末到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL無水乙醇，振蕩混勻，使其充分溶解。
[0051]第三步，氧化石墨烯預處理。稱取0.055g單層氧化石墨烯片狀固體到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL滅過菌的去離子水。在250W的超聲波清洗機中，於室溫下超聲處理至氧化石墨烯全溶，得到分散性能較好的氧化石墨烯棕色懸浮液。
[0052]第四步，向滅過菌的25mL的厭氧小瓶子中加入19mL第一步中製備的細菌懸浮液，加入20 μ L第二步中製備的VK3，再加入ImL第三步中製備的氧化石墨烯懸浮液，混勻。每瓶通入3min的N2,以除去溶解氧。在室溫靜置10h，進行生物催化反應。
[0053]第五步，將第四步生物催化完畢的反應液靜置，10000r/min轉速離心30min ;向獲得的混合物沉澱中加入lmol/L稀鹽酸10mL,攪拌均勻，室溫下靜置Ih ;以10000r/min轉速離心30min，傾去上清液，用80%乙醇溶液清洗沉澱，攪拌均勻，室溫下靜置lh，1000r/min轉速離心30min傾去上清液，最後用去離子水清洗沉澱，如上重複3次，最後用去離子水洗到中性為止，將沉澱置於真空冷凍乾燥箱中，_50°C，真空度< 160Pa，乾燥時間為24h，得到純淨的石墨烯。
[0054]實施例4
[0055]本發明一種生物催化製備石墨烯，包括以下製備步驟:
[0056]第一步，細菌懸浮液的製備。將活化好的枯草芽孢桿菌B168進行離心收集菌體，10000r/min轉速離心10min。用滅過菌的基本培養基M9重懸，再次離心收集菌體，1000r/min轉速離心10min，以去除原有的培養基。重複以上操作一次。最後用M9培養基重懸，並調節OD = 1.0。其中枯草芽孢桿菌培養基中包括:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaCllOg/L，可溶性澱粉 10g/L。M9 培養基中包括=Na2HPO4.7H20 12.8g/L，K2HP043g/L, NaCl0.5g/L，NH4Cllg/L,MgSO40.24g/L，CaCl20.01llg/L,葡萄糖4g/L。其中的MgS04、CaCl2、葡萄糖要和其他成分分開滅菌。所有的培養基選用高壓滅菌鍋121°C，蒸汽壓為0.1MPa，滅菌時間15min。
[0057]第二步，VK3溶液的配置。準確稱取1mg VK3粉末到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL無水乙醇，振蕩混勻，使其充分溶解。
[0058]第三步，氧化石墨烯預處理。稱取0.055g單層氧化石墨烯片狀固體到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL滅過菌的去離子水。在250W的超聲波清洗機中，於室溫下超聲處理至氧化石墨烯全溶，得到分散性能較好的氧化石墨烯棕色懸浮液。
[0059]第四步，向滅過菌的25mL的厭氧小瓶子中加入9.5mL第一步中製備的細菌懸浮液，加入10 μ L第二步中製備的VK3，再加入ImL第三步中製備的氧化石墨烯懸浮液，混勻。每瓶通入3min的N2,以除去溶解氧。在室溫靜置10h，進行生物催化反應。
[0060]第五步，將第四步生物催化完畢的反應液靜置，10000r/min轉速離心30min ;向獲得的混合物沉澱中加入lmol/L稀鹽酸10mL,攪拌均勻，室溫下靜置Ih ;以10000r/min轉速離心30min，傾去上清液，用80%乙醇溶液清洗沉澱，攪拌均勻，室溫下靜置lh，1000r/min轉速離心30min傾去上清液，最後用去離子水清洗沉澱，如上重複3次，最後用去離子水洗到中性為止，將沉澱置於真空冷凍乾燥箱中，_50°C，真空度< 160Pa，乾燥時間為24h，得到純淨的石墨烯。
[0061]實施例5
[0062]本發明一種生物催化製備石墨烯，包括以下製備步驟:
[0063]第一步，細菌懸浮液的製備。將活化好的枯草芽孢桿菌B168進行離心收集菌體，10000r/min轉速離心10min。用滅過菌的基本培養基M9重懸，再次離心收集菌體，1000r/min轉速離心10min，以去除原有的培養基。重複以上操作一次。最後用M9培養基重懸，並調節OD = 0.2。其中枯草芽孢桿菌培養基中包括:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaCllOg/L，可溶性澱粉 10g/L。M9 培養基中包括=Na2HPO4.7H20 12.8g/L，K2HP043g/L, NaCl0.5g/L，NH4Cllg/L,MgSO40.24g/L，CaCl20.01llg/L,葡萄糖4g/L。其中的MgS04、CaCl2、葡萄糖要和其他成分分開滅菌。所有的培養基選用高壓滅菌鍋121°C，蒸汽壓為0.1MPa，滅菌時間15min。
[0064]第二步，VK3溶液的配置。準確稱取1mg VK3粉末到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL無水乙醇，振蕩混勻，使其充分溶解。
[0065]第三步，氧化石墨烯預處理。稱取0.055g單層氧化石墨烯片狀固體到滅過菌的50mL的潔淨離心管中，加入1mL滅過菌的去離子水。在250W的超聲波清洗機中，於室溫下超聲處理至氧化石墨烯全溶，得到分散性能較好的氧化石墨烯棕色懸浮液。
[0066]第四步，向滅過菌的25mL的厭氧小瓶子中加入19mL第一步中製備的細菌懸浮液，加入20 μ L第二步中製備的VK3，再加入ImL第三步中製備的氧化石墨烯懸浮液，混勻。每瓶通入3min的N2,以除去溶解氧。在室溫靜置0.5h，進行生物催化反應。
[0067]第五步，將第四步生物催化完畢的反應液靜置，10000r/min轉速離心30min ;向獲得的混合物沉澱中加入lmol/L稀鹽酸10mL,攪拌均勻，室溫下靜置Ih ;以10000r/min轉速離心30min，傾去上清液，用80%乙醇溶液清洗沉澱，攪拌均勻，室溫下靜置lh，1000r/min轉速離心30min傾去上清液，最後用去離子水清洗沉澱，如上重複3次，最後用去離子水洗到中性為止，將沉澱置於真空冷凍乾燥箱中，_50°C，真空度< 160Pa，乾燥時間為24h，得到純淨的石墨烯。
【權利要求】
1.一種生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟: (1)將枯草芽孢桿菌B168活化，離心收集菌體，用M9簡單培養基重懸； (2)將步驟(1)中所得的枯草芽孢桿菌菌體與氧化石墨烯懸浮液混合，並加入電子介體維生素K3的溶液，進行生物還原反應； (3)將步驟(2)中經過生物還原反應的混合體系靜置、離心後得到石墨烯，經清洗、沉澱，冷凍乾燥後得到成品。
2.根據權利要求1所述的生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，步驟(1)中，枯草芽孢桿菌B168的活化條件為:將菌種接種到固體培養基上，在37°C的恆溫培養箱中活化12h，用接種環挑取單菌落於5mL液體培養基中，37°C、200rpm/min的恆溫搖床培養12h ;活化所用的固體培養基成分為:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaC110g/L，可溶性澱粉10g/L，瓊脂粉18g/L ;活化所用的液體培養基為:酵母膏5g/L，蛋白腖10g/L，NaC110g/L，可溶性澱粉10g/L，溶劑為水。
3.根據權利要求1所述的生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，步驟(1)中，所述的 M9 簡單培養基成分為=Na2HPO4.7H20 12.8g/L，K2HP043g/L, NaCl0.5g/L，NH4Cllg/L,MgSO40.24g/L，CaCl20.0111g/L，葡萄糖 4g/L，溶劑為水。
4.根據權利要求1或3所述的生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，步驟(1)中，活化後的枯草芽孢桿菌B168用M9簡單培養基清洗、重懸，控制菌體的0D_ = 0.2-1.0。
5.根據權利要求1所述的生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述的氧化石墨烯懸浮液， 溶劑為無菌水，溶質氧化石墨烯的濃度為2.5-10mg/mL ;所述的氧化石墨烯懸浮液預先經過超聲分散處理，超聲時間為40-120min,超聲溫度為室溫。
6.根據權利要求1所述的生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述的維生素K3的溶液，溶劑為無水乙醇、氯仿或四氯化碳；溶質維生素K3的濃度為l-5mg/mL。
7.根據權利要求1所述的生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，步驟(2)中，枯草芽孢桿菌菌體與氧化石墨烯懸浮液混合的體積比為1:10-20，電子介體維生素K3的終濃度為 1-5 μ g/mL0
8.根據權利要求1所述的生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，步驟(2)中，生物還原反應的條件為:厭氧條件下培養0.5-10h，溫度為25-37°C。
9.根據權利要求1所述的生物催化製備石墨烯的方法，其特徵在於，步驟(3)中，離心方法為:離心轉速8000-12000r/min，離心時間15_80min ;清洗方法為:依次採用稀鹽酸、乙醇和水反覆清洗，其中稀鹽酸的濃度為0.l-5mol/L,乙醇的體積百分濃度為70%~80% ；冷凍乾燥方法為:乾燥溫度為-20~_80°C，真空度 160Pa，乾燥時間為12_24h。
【文檔編號】C01B31/04GK104176732SQ201410413576
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月20日 優先權日:2014年8月20日
【發明者】謝婧婧, 劉婷婷, 宋天順, 郭亭, 王德斌, 朱振剛 申請人:南京工業大學