Способ получения наночастиц ферригидрита Российский патент 2022 года по МПК C01G49/02 B82B3/00 C12P3/00 B82Y40/00 

Описание патента на изобретение RU2767952C1

Изобретение относится к способу получения наночастиц оксигидроксидов железа в культуре аэробных гетеротрофных бактерий при выращивании на среде, содержащей раствор минеральных солей, включая сернокислое железо, и органической кислоты.

Синтезируемые наночастицы ферригидрита предлагаются для использования в биологических исследованиях, для развития новых методов в растениеводстве, повышения урожайности сельcкохозяйственных культур, для использования в качестве стимуляторов роста, усилителей действия фунгицидных и бактерицидных препаратов, при биоремедиации загрязненных почв, в качестве перспективного материала для создания новых типов катализаторов и сорбентов, а также биомедицинских приложений.

Известен способ получения наночастиц ферригидрита [US20170274371 A1, МПК B01J47/018, опубл. 2017.09.28], основанный на осаждении двухлинейчатого ферригидрита щелочью из водного раствора, содержащего катионы трехвалентного железа, галогенид-анионы и промотор образования двухлинейчатого ферригидрита. В качестве промоторов используются различные органические соединения (спиртов, полиолов, полисахаридов и др.). Недостаток способа в том, что ферригидрит получается в виде суспензии, т.е. наночастицы имеют низкую седиментационную устойчивость. Суспензия содержит не израсходованные в процессе синтеза ионы щелочных металлов, анионы галогенидов и соединения-промоторы. Суспензия наночастиц в таком состоянии применима, согласно патенту, для очистки вод, загрязненных соединениями серы. Все эти признаки получаемой суспензии ограничивают область их применения.

Известен способ получения гидроксида и оксида трехвалентного железа с помощью окисления железа бактериями [WO 2004/033732, МПК C22B3/18, опубл. 2004.04.22]. Способ включает последовательное окисление и растворение элементарного железа или железосодержащего сырья слабым раствором серной кислоты, содержащим бактерии, способные окислять Fe(II) до Fe(III), осаждение образовавшейся суспензии гидроксида и оксида железа, отделение осадка, его промывку и последующую обработку (сушка, отжиг) и выделение в виде пригодном для практического использования. Отличительный признак этого способа, представляющий прямой интерес для заявленного изобретения состоит в использовании для окисления ионов двухвалентного железа в кислой среде бактерий Thiobacillus ferrooxidans или Thiobacillus termoferrooxidans. Недостаток способа для получения гидроксида железа в том, что целевой продукт синтезируется в кислой среде (pH ниже 2 ед.). Это не позволяет выделить его (в частности, ферригидрит) в виде наночастиц и водного золя.

Известен способ получения наночастиц ферригидрита [RU 2457074 C1, МПК В22А9/24, опубл. 27.07.2012 Бюл. № 21], по которому наночастицы ферригидрита синтезируются в культуре бактерий Klebsiella oxytoca, выделенных из сапропеля озера Боровое Красноярского края. Культивирование ведут в течение 7-10 дней до образования осадка. Осадок, включающий наночастицы ферригидрита, отделяют от культуральной жидкости центрифугированием, дезинтегрируют ультразвуком и отмывают дистиллированной водой. Далее очистку наночастиц ведут при определенных условиях (инкубирование в 20%-ном растворе NaOH в течение 1 часа, промывка в дистиллированной воде до нейтрального значения рН).

Недостатки этого способа получения наночастиц ферригидрита:

По этому способу наночастицы ферригидрита синтезируются в культуре факультативной анаэробной бактерии Klebsiella oxytoca, выделенной из сапропеля озера Боровое Красноярского края. Недостатки этого способа в том, что он видоспецифичен в отношении вида бактерий, в культуре которых синтезируются наночастицы ферригидрита. Культивирование бактерий Klebsiella oxytoca, известных представителей условно-патогенной микрофлоры человека, в микроаэрофильных/анаэробных условиях при соблюдении стерильности на питательной среде, содержащей дрожжевой экстракт, требует соблюдения жестких технологических и конструктивных требований. Продолжительность процесса синтеза наночастиц в микроаэрофильных условиях составляет 7-10 дней. В целом это усложняет технологию получения, удорожает целевой продукт и препятствует масштабированию процесса.

Известен способ получения наночастиц ферригидрита и лепидокрокита в культурах бактерий рода Leptothrix [US 2012/0315437 A1 Int.Cl. C12N 1/21, US Cl. 428/141, опубл. 2012.12.13 (W02011074586 A1, МПК C12P3/00) (прототип)]. Способ включает культивирование аэробных бактерий в минеральной среде, содержащей источники железа в виде сульфата и крупных частиц чистого железа, источники органического углерода и азота, а также неорганические соединения фосфора, кремния, магния и кальция, и их выделение в виде агрегатов.

Недостатки получения наночастиц ферригидрита по этому способу.

Основным источником ионов железа для синтезируемых в культуре бактерий Leptothrix оксидов железа служат кусочки чистого железа. Скорость роста бактерий и образования оксидов железа при использовании нерастворимого источника железа низкая. В результате процесс получения оксидов железа (в частности, ферригидрита) составляет от 4 до 35 дней. Длительный процесс получения наночастиц ферригидрита и лепидокрокита в культурах бактерий Leptothrix снижает его технологичность. Включение в состав питательной среды ионной формы железа (FeSO4), концентрация которой составляет всего 0,58 - 2,8 мг/л, не имеет существенного значения для образования оксидов железа.

Получаемые в культурах бактерий Leptothrix оксиды железа находятся в виде агрегатов (микро- и нанотрубок, стержней, капсул и др.) от субмикронных (0,3 мкм) до микронных (3 - 200 мкм) размеров. Агрегаты образованы наночастицами ферригирита с размерами 3-5 нм и лепидокрокита с размерами 30-50 нм. Однако перевести первичные наночастицы из агрегатов в коллоидное состояние сложно, во многих случаях это практически не решенная задача, что ограничивает возможности этого способа для получения наночастиц ферригидрита.

Оксиды железа, получаемые по способу, предложенному в прототипе, представлены ферригидритом и лепидокрокитом. При этом сведения об условиях культивирования бактерий, которые необходимо поддерживать в культуре бактерий Leptothrix для получения либо ферригидрита, либо лепидокрокита не описаны.

К недостаткам прототипа относится также необходимость культивирования бактерий рода Leptothrix, продуцирующих оксиды металлов, на богатой питательной среде. Среда включает источник углерода в форме глюкозы или фруктозы, мелассы и др., а источник азота в форме кукурузного, дрожжевого или мясного экстрактов, пептона, соевой муки и т.д. Необходимость культивирования бактерий на богатой среде выдвигает повышенные требования к технологии процесса, в части приготовления и соблюдения стерильности.

Техническим результатом заявленного изобретения является разработка способа получения наночастиц ферригидрита, в виде устойчивого коллоидного раствора.

Технический результат достигается тем, что в способе получения наночастиц ферригидрита, включающем культивирование аэробных бактерий в минеральной среде, содержащей сульфат железа, очистку и выделение полученного ферригидрита, новым является то, что в состав минеральной среды вводят FeSO4*7H2O - 2,5-10,0 г/л и добавку лимонной кислоты - 1,5-8,0 г/л, а очистку и выделение наночастиц в виде золя ведут отмывкой осадка водой, очисткой от липидов и белков путем диспергирования отмытого водой осадка в ацетоне с помощью ультразвука, выдержки, центрифугирования, отмывки осадка от ацетона, его последующего диспергирования в дистиллированной воде, щелочного гидролиза в 0,5-1%-ном растворе NaOH, отмывки дисперсной фазы водой до pH 7,7-8,3, диспергирования осадка ультразвуком, центрифугирования и удаления осадка.

А также тем, что в состав минеральной среды включают соль Co3(C6H6O7)2 (0,1 - 0,5 г/л).

А также тем, что в состав минеральной среды включают соль Al2(SO4)3*18Н2О (0,5 - 2,5 г/л).

А также тем, что в состав минеральной среды включают соль Na2SiO3*2О (1,5 - 6,0 г/л).

Таким образом, заявляемый способ получения наночастиц ферригидрита отличается от прототипа тем, что в состав минеральной среды вводят FeSO4*7H2O - 2,5-10,0 г/л и добавку лимонной кислоты - 1,5-8,0 г/л, а очистку и выделение наночастиц в виде золя ведут отмывкой осадка водой, очисткой от липидов и белков путем диспергирования отмытого водой осадка в ацетоне с помощью ультразвука, выдержки, центрифугирования, отмывки осадка от ацетона, его последующего диспергирования в дистиллированной воде, щелочного гидролиза в 0,5-1 %-ном растворе NaOH, отмывки дисперсной фазы водой до pH 7,7-8,3, диспергирования осадка ультразвуком, центрифугирования и удаления осадка.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данных и смежных областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежами:

На фиг.1 представлено концентрирование частиц ферригидрита на экзополимерной матрице в культуральной жидкости и клетки бактерий Pseudomonas moorei RW10(T)AM293566.

На фиг.2 представлен вид биореактора с культурой Delftia tsuruhatensis T7 в стационарной фазе роста (нижний слой - осадок, содержащий наночастицы ферригидрита, верхний слой - культуральная жидкость с бактериями).

На фиг.3 представлена дифрактограмма ферригидрита, синтезируемого в культурах Pseudomonas moorei RW10(T) и Delftia tsuruhatensis T7 на среде с сернокислым железом (II) и лимонной кислотой.

На фиг.4 дано распределение по размерам наночастиц ферригидрита, синтезированного в культуре аэробных бактерий Delftia tsuruhatensis T7 (определено методом динамического рассеяния света).

На фиг.5 представлена дифрактограмма ферригидрита, синтезированного в культурах Pseudomonas moorei RW10(T) и Delftia tsuruhatensis T7 на среде с сернокислым железом (II), лимонной кислотой и допантом (алюминий).

На фиг.6 представлены дисперсные структуры золей наночастиц ферригидрита допированного кобальтом (1), кремнием (2), алюминием (3) и ферригидритом без допантов (4), определенные методом динамического рассеяния света.

На фиг.7 представлено изображение агрегатов наночастиц ферригидрита, допированного кобальтом (атомно-силовая микроскопия в полуконтактной моде золя на пирографите).

Синтез наночастиц ферригидрита проводится в культуре аэробных гетеротрофных бактерий рода Pseudomonas, Delftia, Acinetobacter или Bacillus, предпочтительно родов Delftia и Pseudomonas, использующих в качестве источника углерода и энергии лимонную кислоту.

Используемые для получения наночастиц ферригидрита бактерии не относятся к патогенным или условно-патогенным видами и растут на простой минеральной среде. В связи с этим жесткие требования к соблюдению стерильности процесса отпадают, что повышает технологичность заявленного способа.

Скорость роста аэробных бактерий выше, чем анаэробных, поэтому длительность процесса культивирования и сопряженного образования наночастиц ферригидрита уменьшается до 24-72 часов.

Аэробные бактерии рода Pseudomonas, Delfti, Acinetobacter и Bacillus не образуют массивные капсулы, а выделяют в культуральную жидкость экзополисахариды, на которые осаждаются синтезируемые наночастицы (фиг. 1). Благодаря этому сокращается число стадий очистки, и, соответственно, длительность процесса выделения наночастиц в золи.

Прекурсором для синтеза ферригидрита служит соль двухвалентного сернокислого железа в растворе лимонной кислоты. Эта форма прекурсора ферригидрита технологичнее, чем используемая по прототипу трудно растворимая соль цитрата железа. Для получения наночастиц ферригидрита допированного кобальтом, алюминием или кремнием в питательную среду включаются прекурсоры - растворимые соли кобальта, алюминия или кремния.

Лимонная кислота, включенная в состав питательной среды как источник углерода и энергии, служит одновременно стабилизатором для образующихся на начальном этапе наночастиц и способствует высокой устойчивости золей, которая сохраняется на протяжении 4-12 месяцев.

Заявляемый способ опробован с культурами бактерий родов Pseudomonas, Delftia, Acinetobacter и Bacillus.

Бактерии, кроме Acinetobacter, были выделены из образцов почв на селективной среде, содержащей лимонную кислоту, в качестве источника углерода. Все штаммы были получены в монокультуре и определены до вида в Институте экологии и генетики микроорганизмов (ИГЭМ УРО РАН, г. Пермь). Видовая принадлежность была определена по результатам секвенирования как Pseudomonas moorei RW10(T) AM293566, по уровню сходства 98,9% и как Delftia tsuruhatensis T7, Delftia lacustris DSM 21246 с уровнями сходства 99,344% и 99,345%, соответственно, и как Bacillus aryabhattai B8W22(T) EF114313 с уровнем сходства 100%.

Штамм Pseudomonas moorei RW10(T) AM293566. Аэробные гетеротрофные, грамм-отрицательные, не образующие споры клетки, подвижные, имеют форму прямых или изогнутых палочек, не продуцируют флюоресцирующий пигмент, растут на минеральных средах при оптимальной температуре 30°С в строго аэробных условиях, утилизируют органические соединения широкого спектра.

Delftia tsuruhatensis T7 и Delftia lacustris DSM 21246 филогенетически близкородственные штаммы. Аэробные, грамм-отрицательные бактерии, короткие подвижные палочки, 0,7-12×2,4-4,0 μm, клетки не продуцируют водорастворимые или флюоресцирующие пигменты, оптимум роста 35°С, растут в широком диапазоне рН от 5 до 9. Микроорганизмы рода Delftia могут использовать широкий ряд соединений в качестве источников углерода.

Bacillus aryabhattai B8W22(T) EF114313. Аэробные граммположительные палочки, подвижные, образуют не более одной эндоспоры, спорообразование не подавляется наличием кислорода, растут на цитратно-солевой среде с образованием щелочной реакции.

Штамм Acinetobacter calcoaceticus ВКПМ В-4833, выделенный из бурого угля, получен из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (БРЦ ВКПМ). Аэробы, используют кислород как конечный акцептор электронов, грамм-отрицательные, неподвижные палочки обычно парные, в стационарной фазе роста образуют коккообразные формы, спор не образуют, растут на простых средах, не нуждаются в факторах роста.

Для получения наночастиц бактерии культивировали в периодическом режиме на питательной среде следующего состава (в г/л): NH2SO4 - 0,28; K2SO4 - 0,05; MgSO4 *7H2O - 0,05; H3PO4 - 0,32; FeSO4*7H2O - 2,5-10,0 г/л; лимонная кислота - 1,5-8,0 г/л. Соли растворяли в дистиллированной воде, рН среды доводили до 6,0 - 6,7 ед.

Пример 1.

Для получения наночастиц ферригидрита, аэробные бактерии культивировали в периодическом режиме на питательной среде следующего состава (в г/л): NH2SO4 - 0,28; K2SO4 - 0,05; MgSO4 *7H2O - 0,05; H3PO4 - 0,32; FeSO4*7H2O - 2,5 г/л; лимонной кислоты - 1,5 г/л. Соли растворяли в дистиллированной воде, рН среды доводили до 6,0 - 6,7 ед.

В результате концентрация наночастиц ферригидрита в полученном коллоидном растворе составила 0,4 г/л.

Пример 2

Во втором примере, для получения наночастиц ферригидрита, аэробные бактерии культивировали в периодическом режиме на питательной среде следующего состава (в г/л): NH2SO4 - 0,28; K2SO4 - 0,05; MgSO4 *7H2O - 0,05; H3PO4 - 0,32; FeSO4*7H2O - 6,0 г/л; лимонной кислоты - 5,0 г/л. Соли растворяли в дистиллированной воде, рН среды доводили до 6,0 - 6,7 ед.

В результате концентрация наночастиц ферригидрита в полученном коллоидном растворе составила 2,8 г/л.

Пример 3

В третьем примере, для получения наночастиц ферригидрита, аэробные бактерии культивировали в периодическом режиме на питательной среде следующего состава (в г/л): NH2SO4 - 0,28; K2SO4 - 0,05; MgSO4 *7H2O - 0,05; H3PO4 - 0,32; FeSO4*7H2O - 10,0 г/л; лимонной кислоты - 8,0 г/л. Соли растворяли в дистиллированной воде, рН среды доводили до 6,0 - 6,7 ед.

В результате концентрация наночастиц ферригидрита в полученном коллоидном растворе составила 5,0 г/л.

Из приведенных выше примеров видно, что концентрация синтезированных в культурах бактерий наночастиц составляла от 0,4 до 5 г/л, в зависимости от заданной концентрации сульфата железа и лимонной кислоты.

Во всех приведенных выше примерах осуществления заявляемого способа получения наночастиц ферригидрита, золи наночастиц ферригидрита имеют достаточно высокую седиментационную устойчивость, которая сохранялась в течение 4-12 месяцев. Однако, введение допантов оказывает существенное влияние на устойчивость золей и их дисперсную структуру.

Синтез наночастиц допированного ферригидрита испытан на трех вариантах модификации питательной среды. В среду указанного выше состава вносили с водорастворимыми солями: 1) ионы кобальта в виде Co3(C6H6O7)2 (0,1-0,5 г/л), 2) ионы алюминия в виде Al2(SO4)3*18Н2О (0,5-2,5 г/л) и 3) ионы кремния в виде Na2SiO3*2О (1,5-6,0 г/л).

Микроорганизмы культивировали в периодическом режиме в биореакторах объемом 0,25-5,0 л с аэрацией и механическим перемешиванием, стабилизацией температуры 30±2,0°С. В процессе роста бактерий рН культуры повышается до 9,2-9,5 ед. Продолжительность процессов составляла 24-72 часа в зависимости от концентрации инокулята и питательной среды. В стационарной фазе роста культуры в реакторах образуется темнокоричневый осадок (Фиг. 2), содержащий наночастицы ферригидрита. Наличие наночастиц ферригидрита подтверждает рентгенофазовый анализ наночастиц, выделенных из культур и очищенных от бактерий и внеклеточных продуктов метаболизма (фиг. 3). Приведенная дифрактограмма показывает рефлексы характерные для 6-линейчатого ферригидрита (межплоскостные расстояния 2,516; 2,27; 1,993; 1,69; 1,51 и 1,48), а также гетита (4,3). Размер (гидродинамический диаметр) образующихся в культурах аэробных бактерий названных выше штаммов составляет 2-10 нм (Фиг. 4). Это также подтверждает, что золи образуются наночастицами ферригидрита, размер которых составляет 2-7 нм [Jambor J.L., Dutrizac J.E. Chem. Rev.,1998, v. 98, No. 7, p. 2549-2586]. Методика культивирования бактерий всех тестированных видов на указанных питательных средах была неизменной.

Независимо от вида бактерий и состава питательной среды образованный в культуре гель осаждали на центрифуге в течение 2-х минут при 1000 об/мин, заливали дистиллированной водой в отношении 1:10, перемешивали и снова осаждали на центрифуге, супернатант сливали. Отмывку водой проводили до получения прозрачного супернатанта. При этом удаляются бактерии, соли и часть водорастворимых метаболитов.

На следующем этапе для выделения наночастиц ферригидрита в виде золей проводили очистку от липидов и белков. Для удаления липидов, отмытый водой осадок диспергировали в ацетоне с помощью ультразвука, выдерживали в течение 30 мин, центрифугировали и удаляли супернатант, содержащий ацетон, осадок отмывали от ацетона. Очищенный от липидов осадок диспергировали в дистиллированной воде.

Для удаления белков и других органических соединений в золь вносили NaOH до получения 0,5-1% раствора. Через 1-12 часов дисперсную фазу, осажденную щелочным гидролизом, отмывали дистиллированной водой до установления рН 7,7 - 8,3 ед. После удаления органических соединений осадок наночастиц диспергировали ультразвуком и центрифугировали при 12000 об/мин в течение 30 мин, осадок удаляли. Полученный таким образом золь наночастиц ферригидрита сохранял седиментационную устойчивость в течение 4-12 месяцев. Изменение вида бактерий, указанных вариаций состава среды не оказывало влияние на методику выделения золей и их состояния.

Качественно рост бактерий испытанных видов на основной и модифицированных средах был идентичен относительно длительности процесса, накопления наночастиц и их фазового состояния. Наблюдаемые различия не имеют принципиального значения и состоят в следующем. Концентрация синтезированных в культурах бактерий наночастиц не зависела от введения в среду солей, которые служили источниками допирующих элементов.

Продолжительность процесса с бактериями Bacillus aryabhattai B8W22(T) и Acinetobacter calcoaceticus выше в среднем на 15-20%. Введение в питательную среду допантов (Co, Al и Si) стабилизировало синтез 2-линейчатого ферригидрита, препятствуя росту кристаллизации, образованию гетита и других минералогических фаз. Для примера приведена дифрактограмма наночастиц ферригидрита допированного кобальтом, которую характеризуют только два рефлекса с межплоскостными расстояниями 2,516 и 1,48 (Фиг. 5). Это подтверждает синтез и выделение из культур бактерий 2-линейчатого ферригидрита.

Во всех вариантах испытания заявляемого способа золи наночастиц ферригидрита имели достаточно высокую седиментационную устойчивость, которая сохранялась в течение 4-12 месяцев. Однако, введение допантов оказывало влияние на устойчивость золей и их дисперсную структуру. Золи чистого ферригидрита были устойчивы в течение 4-6 месяцев. Золи наночастиц ферригидрита, допированного кремнием, сохраняли седиментационную устойчивостью в течение более длительного времени (до 12 месяцев).

Влияние допирующих элементов на дисперсную структуру образующихся золей демонстрирует Фиг.6. Наиболее узкое распределение имели наночастицы ферригидрита допированные кобальтом (модальное значение диметра - 8,72 нм), более широкое распределение, с такой же модой, получено при допировании кремнием. Допирование алюминием привело к сдвигу к более крупным агрегатам (мода 18,17-21,04 нм с долей более 53%). Наиболее крупные агрегаты получены с наночастицами чистого ферригидрита (мода 28,2-32,7 нм с долей 46,5%). При этом все распределения лежат в нанометровом диапазоне (до 80 нм).

Одновременно со стабилизацией ферригидрита допирование кобальтом приводит к анизотропии нанокристаллов, в связи с этим их агрегаты в коллоидном растворе принимают характерную форму с отношением длина/ширина ~1/4 (Фиг.7). Размеры индивидуальных и агрегированных наночастиц ферригидрита, их форма, образование линейных и других структур и наличие различных допирующих элементов представляет практический интерес для различных приложений - сорбенты ионов тяжелых металлов, озона и др., катализаторы деградации токсичных соединений и др.

Похожие патенты RU2767952C1

название год авторы номер документа
Способ восстановления объектов окружающей среды, загрязненных органическими веществами 2022
  • Гуревич Юрий Леонидович
  • Теремова Маргарита Ивановна
  • Трусей Ирина Валерьевна
RU2799585C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ ФЕРРИГИДРИТА 2011
  • Ладыгина Валентина Петровна
  • Пуртов Константин Викторович
  • Столяр Сергей Викторович
  • Исхаков Рауф Сыдыкович
  • Баюков Олег Артемьевич
  • Гуревич Юрий Леонидович
  • Добрецов Константин Григорьевич
  • Ищенко Лидия Анатольевна
RU2457074C1
ПРЕПАРАТ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ БЫТА ЧЕЛОВЕКА, ЖИВОТНОВОДСТВА И ПТИЦЕВОДСТВА 2021
  • Василькин Виктор Михайлович
RU2778857C1
Способ приготовления металлических наночастиц железа 2016
  • Столяр Сергей Викторович
  • Ладыгина Валентина Петровна
  • Баюков Олег Артемьевич
  • Ярославцев Роман Николаевич
  • Исхаков Рауф Садыкович
  • Добрецов Константин Григорьевич
RU2642220C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКАЛОИДОВ СПОРЫНЬИ 1971
  • Альба Мари Амики, Анаклето Мингенетти Келестино Спалла
SU291458A1
Штамм Gordonia amicalis, способный к генерации непосредственно в нефтяном пласте нефтевытесняющего агента - биоПАВ и снижающий содержание сероорганических соединений нефти 2018
  • Борзенков Игорь Анатольевич
  • Соколова Дияна Шамилевна
  • Назина Тамара Николаевна
  • Бабич Тамара Леонидовна
  • Семёнова Екатерина Михайловна
  • Ершов Алексей Павлович
  • Хисаметдинов Марат Ракипович
RU2673747C1
ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ DEINOCOCCUS RADIODURANS 2013
  • Чистяков Владимир Анатольевич
  • Сазыкина Марина Александровна
  • Сазыкин Иван Сергеевич
  • Празднова Евгения Валерьевна
RU2560598C2
Биологический деструктор нитроцеллюлозы 2017
  • Забокрицкий Александр Александрович
  • Савиных Дмитрий Юрьевич
  • Тарабара Анатолий Васильевич
  • Юшков Борис Германович
  • Забокрицкий Николай Александрович
  • Савиных Святослав Дмитриевич
RU2668811C1
МИКРОБНЫЙ ПРЕПАРАТ ДЛЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ НА НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВАХ 2020
  • Третьякова Марина Сергеевна
  • Беловежец Людмила Александровна
  • Маркова Юлия Александровна
RU2744094C1
СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ НЕФТЯНОГО ШЛАМА 2005
  • Милькина Раиса Игнатьевна
  • Буймова Татьяна Тимофеевна
RU2300430C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 767 952 C1

Реферат патента 2022 года Способ получения наночастиц ферригидрита

Изобретение относится к химической промышленности, биологии, медицине, растениеводству и сельскому хозяйству, и может быть использовано при биологических исследованиях, а также для получения катализаторов и сорбентов, стимуляторов роста, средств для повышения урожайности, усилителей фунгицидных и бактериологических препаратов. Аэробные бактерии культивируют в минеральной среде, содержащей 2,5-10,0 г/л FeSO4*7H2O и добавку лимонной кислоты в количестве 1,5-8,0 г/л. В состав минеральной среды можно включить также 0,1-0,5 г/л Co3(C6H6O7)2, 0,5-2,5 г/л Al2(SO4)3*18Н2О или 1,5-6,0 г/л Na2SiO3*2О. Очистку и выделение полученных наночастиц в виде золя ведут отмывкой осадка водой, очисткой от липидов и белков путем диспергирования осадка в ацетоне с помощью ультразвука. После выдержки и центрифугирования осадок отмывают от ацетона, диспергируют в дистиллированной воде и подвергают щелочному гидролизу в 0,5-1%-ном растворе NaOH. Дисперсную фазу промывают водой до pH 7,7-8,3. Осадок диспергируют ультразвуком, центрифугируют и удаляют. Изобретение позволяет получить наночастицы ферригидрита в виде устойчивого коллоидного раствора простым и экологичным способом. 3 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 767 952 C1

1. Способ получения наночастиц ферригидрита, включающий культивирование аэробных бактерий в минеральной среде, содержащей сульфат железа, очистку и выделение полученного ферригидрита, отличающийся тем, в состав минеральной среды вводят FeSO4*7H2O - 2,5-10,0 г/л и добавку лимонной кислоты - 1,5-8,0 г/л, а очистку и выделение наночастиц в виде золя ведут отмывкой осадка водой, очисткой от липидов и белков путем диспергирования отмытого водой осадка в ацетоне с помощью ультразвука, выдержки, центрифугирования, отмывки осадка от ацетона, его последующего диспергирования в дистиллированной воде, щелочного гидролиза в 0,5-1%-ном растворе NaOH, отмывки дисперсной фазы водой до pH 7,7-8,3, диспергирования осадка ультразвуком, центрифугирования и удаления осадка.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав минеральной среды включают соль Co3(C6H6O7)2 (0,1-0,5 г/л).

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав минеральной среды включают соль Al2(SO4)3*18Н2О (0,5-2,5 г/л).

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в состав минеральной среды включают соль Na2SiO3*2О (1,5-6,0 г/л).

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2767952C1

Изложница с суживающимся книзу сечением и с вертикально перемещающимся днищем 1924
  • Волынский С.В.
SU2012A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ ФЕРРИГИДРИТА 2011
  • Ладыгина Валентина Петровна
  • Пуртов Константин Викторович
  • Столяр Сергей Викторович
  • Исхаков Рауф Сыдыкович
  • Баюков Олег Артемьевич
  • Гуревич Юрий Леонидович
  • Добрецов Константин Григорьевич
  • Ищенко Лидия Анатольевна
RU2457074C1
Автомобиль-сани, движущиеся на полозьях посредством устанавливающихся по высоте колес с шинами 1924
  • Ф.А. Клейн
SU2017A1
Способ приготовления мыла 1923
  • Петров Г.С.
  • Таланцев З.М.
SU2004A1
D.A
BALAEV et al, Mechanism of the Formation of an Uncompensated Magnetic Moment in Bacterial Ferrihydrite Nanoparticles, JETP Letters, 2013, v
Дорожная спиртовая кухня 1918
  • Кузнецов В.Я.
SU98A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Способ подпочвенного орошения с применением труб 1921
  • Корнев В.Г.
SU139A1
D.A
BALAEV et al, The Effect of Low-Temperature Heat

RU 2 767 952 C1

Авторы

Гуревич Юрий Леонидович

Теремова Маргарита Ивановна

Даты

2022-03-22Публикация

2021-07-07Подача